Как правильно рассчитать нагрузку на кабель | Полезные статьи
Для того чтобы правильно проложить электропроводку, обеспечить бесперебойную работу всей электросистемы и исключить риск возникновения пожара, необходимо перед закупкой кабеля осуществить расчет нагрузок на кабель для определения необходимого сечения.
Существует несколько видов нагрузок, и для максимально качественного монтажа электросистемы необходимо производить расчет нагрузок на кабель по всем показателям. Сечение кабеля определяется по нагрузке, мощности, току и напряжению.
Расчет сечения по мощности
Для того чтобы произвести расчет сечения кабеля по мощности, необходимо сложить все показатели электрооборудования, работающего в квартире. Расчет электрических нагрузок на кабель осуществляется только после этой операции.
Расчет сечения кабеля по напряжению
Расчет электрических нагрузок на провод обязательно включает в себя расчет сечения кабеля по напряжению. Существует несколько видов электрической сети — однофазная на 220 вольт, а также трехфазная — на 380 вольт. В квартирах и жилых помещениях, как правило, используется однофазная сеть, поэтому в процессе расчета необходимо учитывать данный момент — в таблицах для расчета сечения обязательно указывается напряжение.
Расчет сечения кабеля по нагрузке
Таблица 1. Установленная мощность (кВт) для кабелей, прокладываемых открыто
Сечение жил, мм2 | Кабели с медными жилами | Кабели с алюминиевыми жилами | ||
---|---|---|---|---|
220 В | 380 В | 220 В | 380 В | |
0,5 | 2,4 | |||
0,75 | 3,3 | |||
1 | 3,7 | 6,4 | ||
1,5 | 5 | 8,7 | ||
2 | 5,7 | 9,8 | 4,6 | 7,9 |
2,5 | 6,6 | 11 | 5,2 | 9,1 |
4 | 9 | 15 | 7 | 12 |
5 | 11 | 19 | 8,5 | 14 |
10 | 17 | 30 | 13 | 22 |
16 | 22 | 38 | 16 | 28 |
25 | 30 | 53 | 23 | 39 |
35 | 37 | 64 | 28 | 49 |
Таблица 2. Установленная мощность (кВт) для кабелей, прокладываемых в штробе или трубе
Сечение жил, мм2 | Кабели с медными жилами | Кабели с алюминиевыми жилами | ||
---|---|---|---|---|
220 В | 380 В | 220 В | 380 В | |
0,5 | ||||
0,75 | ||||
1 | 3 | 5,3 | ||
1,5 | 3,3 | 5,7 | ||
2 | 4,1 | 7,2 | 3 | 5,3 |
2,5 | 4,6 | 7,9 | 3,5 | 6 |
4 | 5,9 | 10 | 4,6 | 7,9 |
5 | 7,4 | 12 | 5,7 | 9,8 |
10 | 11 | 19 | 8,3 | 14 |
16 | 17 | 30 | 12 | 20 |
25 | 22 | 38 | 14 | 24 |
35 | 29 | 51 | 16 |
Каждый электроприбор, установленный в доме, имеет определенную мощность — данный показатель указывается на шильдиках приборов или в техническом паспорте оборудования. Чтобы осуществить расчет нагрузок на провод, необходимо подсчитать общую мощность. Производя расчет сечения кабеля по нагрузке, необходимо переписать все электрооборудование, а также нужно продумать, какое оборудование может добавиться в будущем. Поскольку монтаж производится на долгий срок, необходимо позаботиться о данном вопросе, чтобы резкое увеличение нагрузки не привело к аварийной ситуации.
Например, у вас получилась сумма общего напряжения 15 000 Вт. Поскольку в подавляющем большинстве жилых помещений напряжение составляет 220 В, мы рассчитаем систему электроснабжения с учетом однофазной нагрузки.
Далее необходимо продумать, какое количество оборудования может работать одновременно. В итоге у вас получится значительная цифра: 15 000 (Вт) х 0,7 (коэффициент одновременности 70 %) = 10 500 Вт (или 10,5 кВт) — на эту нагрузку должен быть рассчитан кабель.
Также вам необходимо определить, из какого материала будут выполнены жилы кабеля, поскольку разные металлы имеют разные проводящие свойства. В жилых помещениях в основном используют медный кабель, поскольку его проводящие свойства намного превышают показатели алюминия.
Стоит учитывать, что кабель обязательно должен иметь три жилы, поскольку в помещениях для системы электроснабжения требуется заземление. Кроме того, необходимо определить, какой вид монтажа вы будете использовать — открытый или скрытый (под штукатуркой или в трубах), поскольку от этого также зависит расчет сечения кабеля. После того как вы определились с нагрузкой, материалом жилы и видом монтажа, вы можете посмотреть нужное сечение кабеля в таблице.
Расчет сечения кабеля по току
Сначала необходимо осуществить расчет электрических нагрузок на кабель и выяснить мощность. Допустим, что мощность получилась 4,75 кВт, мы решили использовать медный кабель (провод) и прокладывать его в кабель-канале. Расчет сечения кабеля по току производится по формуле I = W/U, где W — мощность, а U — напряжение, которое составляет 220 В. В соответствии с данной формулой, 4750/220 = 21,6 А. Далее смотрим по таблице 3, у нас получается 2,5 мм.
Таблица 3. Допустимые токовые нагрузки для кабеля с медными жилами прокладываемого скрыто
Сечение жил, мм | Медные жилы, провода и кабели | |
---|---|---|
Напряжение 220 В | Напряжение 380 В | |
1,5 | 19 | 16 |
2,5 | 27 | 25 |
4 | 38 | 30 |
6 | 46 | 40 |
10 | 70 | 50 |
16 | 85 | 75 |
25 | 115 | 90 |
35 | 135 | 115 |
50 | 175 | 145 |
70 | 215 | 180 |
95 | 260 | 220 |
120 | 300 | 260 |
Расчёт сечения кабеля по нагрузке
Расчёт сечения кабеля по нагрузке
Передающий электрический ток кабель является одной из наиболее важных составляющих любой электросети. При выходе кабеля из строя становится невозможной работа всей электрической сети, поэтому во избежание неисправностей и возгораний из-за перегрева необходимо рассчитать сечение кабеля по нагрузке. Чтобы провести такой расчет есть множество причин. Неправильный выбор сечения кабеля может привести к перегреву и оплавлению изоляции, что чревато коротким замыканием и может привести к возгоранию. Проведенный с большой точностью расчет сечения кабеля по нагрузке позволяет быть уверенным не только в безотказной и надежной работе всех электроприборов, но и в полной безопасности людей.
Как рассчитать сечение кабеля по нагрузке
Главным показателем, на который следует опираться при расчете сечения кабеля и выборе его марки, является предельно допустимая нагрузка. Проще говоря, это та величина тока, которую кабель может пропускать в течение длительного времени без перегрева. Предельно допустимую нагрузку можно рассчитать путем простого арифметического сложения мощностей всех включаемых в сеть электроприборов. Для примера рассмотрим некоторые, встречающиеся наиболее часто, бытовые электроприборы, их перечень представлен в таблице:
После того, как мы рассчитали предельно допустимую нагрузку, переходим к следующему этапу, который позволяет достичь безопасности: это расчет сечения кабеля по нагрузке.
1. В случае эксплуатации однофазной сети напряжением 220В используем формулу:
,где:
— Р – сумма мощностей всех электроприборов, включаемых в сеть, Вт;
— U — напряжение сети, В;
— КИ = 0.75 — коэффициент одновременности;
— для бытовых электроприборов.
2. При расчете сечения кабеля для трехфазной сети напряжением 380 В используем формулу:
Итак, мы рассчитали точное значение величины тока, теперь нужно воспользоваться таблицами, в которых можно найти величину сечения кабеля или провода, а также материал, из которого они могут быть изготовлены. В случае, если в результате расчета мы получим значение, которое не совпадает с табличным, стоит выбрать ближайшее к нему, но большее, сечение кабеля. Например, для сети напряжением 220 В мы получили значение величины тока 22 ампера. Такого значения нет в таблице, но ближайшими к нему являются значения 19 А и 27 А. Выбираем значение, которое больше рассчитанного по формуле, в нашем случае это 27 А. Значит, оптимальным выбором будет провод из меди, имеющий сечение 2,5 мм.кв., а не сечением 1,5 мм.кв., который имеет значение предельно допустимой нагрузки 19 А. Если нам нужен кабель не с медными а с алюминиевыми жилами, лучше взять еще большее сечение – 4 мм.кв.
Альтернативным вариантом, как по техническим параметрам, так и по цене, можно назвать алюмомедный кабель.
Существует и ряд других факторов, которые помогаю более точно вычислить оптимальное сечение кабеля. Дело в том, что проводя расчеты необходимо учитывать большое количество факторов, каждый из которых должен рассматриваться отдельно. Одним из наиболее распространенных вопросов относительно выбора кабеля является вопрос о том, какой кабель лучше: медный или алюминиевый. Приведем основные достоинства и недостатки этих материалов, влияющие на выбор:
— медь является более гибким и прочным, но менее ломким, материалом по сравнению с алюминием;
— медь меньше подвергается окислению и в течение длительного времени способна сохранять качество контактов при соединении в распределительных коробках;
— медь имеет проводимость, превышающую этот показатель у алюминия в 1,7 раза, а это означает, что при меньшем сечении возможна большая предельно допустимая нагрузка.
При всех этих достоинствах медь имеет один существенный недостаток: медный кабель дороже алюминиевого в 3-4 раза. Нужно учитывать и то, что для объектов бытового назначения в большинстве случаев Правилами запрещается использование алюминия в качестве проводника, а предписывается использование меди. Эти правила следует соблюдать неукоснительно, поэтому для внутренней электрической сети лучше выбирать медные кабели и провода. Алюминиевый кабель можно беспрепятственно использовать для обустройства ввода электросети в здание, для этой цели подойдут, например, провода СИП.
Расчёт сечения кабеля по нагрузке для помещений
Две предыдущие формулы помогли нам точно рассчитать сечение вводного кабеля, который будет нести максимальную нагрузку, и материал, из которого этот кабель должен быть изготовлен. Теперь аналогичным методом произведем расчеты отдельно по каждому помещению и группам в них. Необходимость таких расчетов объясняется тем, что зачастую нагрузка на разные розеточные группы отличается, порой значительно. Например, розетки, в которые подключены стиральная машина и фен, несут большую нагрузку, нежели розетки с подключенным миксером или кофемолкой. Поэтому, «упрощать» работу и прокладывать без расчетов провод, имеющий сечение 2,5 кв.мм. на розетки может грозить не только необходимостью позже прокладывать новый провод, это прямая угроза безопасности людей.
Напомним, что суммарная нагрузка в любом помещении состоит из двух частей: силовой и осветительной. С осветительной нагрузкой обычно не возникает сложностей, она выполняется с помощью медного провода сечением 1,5 кв.мм. А вот с розетками не все так просто. Обычно наиболее нагруженными линиями считаются кухня и ванная комната, именно здесь располагаются холодильник, электрический чайник, микроволновка, стиральная машина. Для подключения всех этих электроприборов лучше не использовать блоки из 4-6 розеток, а разделить всю эту нагрузку по нескольким розеточным группам. Если такая возможность исключена, то остается один выход – для питания помещения и подвода к розеточным группам использовать кабель сечением не менее 4 кв.мм. Для монтажа электропроводки обычно используют кабели и проводы АППВ, ШВВП или ПВС.
Иногда так называемые «специалисты» советуют использовать для розеток в помещениях кроме кухни и ванной кабель сечением 1,5 кв. мм. Но это чревато не только возникновением черных полос, которые видны под обоями после включения в розетку тепловентилятора или масляного кабеля, но и пожаром. Электросеть – не место для опытов, опасных для жизни Ваших родных и близких, да и вашей собственной!
Итоги
Подводя итоги, можно сделать вывод, что расчёт сечения кабеля по нагрузке – это важная и ответственная работа, которая не терпит халатности и невнимательности, ошибки в которой приводят к самым плачевным последствиям.
Как рассчитать мощность кабеля и сечение провода под проводку
Каждый кабель или провод рассчитан на определенную токовую нагрузку, которую он в состоянии выдерживать неограниченно длительный срок, сохраняя электротехнические свойства металла и изоляции. Чем больше заряженных частиц проходит через сечение кабеля, чем выше его сопротивление и больше нагрузка, тем сильнее он будет разогреваться. Зная, как рассчитать мощность кабеля, можно самостоятельно спроектировать или модернизировать электрическую сеть квартиры, коттеджа, дачи, гаража и мастерской так, чтобы при минимальных финансовых вложениях обеспечить эффективность, безопасность и комфортность ее использования.
Провода и кабели
Прежде чем ответить на вопрос, как выбрать сечение провода, надо определиться, что такое провод, чем он отличается от кабеля, в каких случаях необходим провод, а в каких – кабель, какой именно провод нужен? Провод – это одна или несколько изолированных жил-проводников или группа жил, сплетенных между собой и объединенных тонким слоем изоляции. Кабель – это несколько изолированных проводов, заключенных в общую оболочку. К щитку на лестничной клетке подводят силовой кабель. Между щитком и розетками прокладывают провода.
Свойства материала, из которого сделаны токопроводящие жилы провода или кабеля, определяют, сколько энергии сможет передавать проводник:
- В современных квартирах и домах для прокладки электропроводки обычно используют медные провода, удельное сопротивление которых почти в 2 раза ниже алюминиевых. Они пластичны, прочны, легко паяются, свариваются и меньше перегреваются.
- Алюминиевые провода дешевые и легкие, но плохо держат затяжку, быстро окисляются и обладают меньшей, чем у медных электропроводностью.
- Провода с алюминиевыми, покрытыми медью жилами, дешевы, легки, имеют средние по сравнению с медью и алюминием сопротивление и электропроводность.
Чем ниже пропускная мощность кабеля (или провода), тем больше должно быть его сечение.
Что такое сечение провода?
Сечение провода или кабеля – это площадь среза проводника (без учета толщины слоя изоляции), по которому проходит ток. Каждая единица площади может пропустить определенное количество заряженных частиц. Чем толще провод и, соответственно, больше его сечение, тем легче заряженным частицам перемещаться по нему, тем меньше сопротивление, которое они встречают, тем меньше греется провод или кабель, частью которого он является. В зависимости от формы среза жилы значение площади можно вычислить по формулам площади круга, прямоугольника или треугольника, предварительно измерив его диаметр, например, штангенциркулем.
Если вы хотите определить оптимальное сечение провода, токопроводящая жила которого состоит из множества сплетенных между собой проволочек, вычислите сечение одной из таких проволочек и умножьте полученное значение на их количество в жиле. Площади срезов фазных проводов в трехфазном кабеле не суммируются. Количество жил в таком кабеле при расчетах определяется количеством фаз без учета нуля.
Для чего нужен расчет сечения кабеля?
Расчет сечения провода или кабеля позволяет определить максимальную мощность нагрузки электрической сети, организовать бесперебойное безопасное электроснабжение квартиры или дома с учетом потребностей жильцов, обеспечить комфортное применение бытовых приборов. Зная, какую нагрузку даст запитанное от электросети оборудование, несложно вычислить оптимальное сечение проводки, воспользовавшись несколькими из предложенных ниже формул.
Что будет, если неправильно рассчитать сечение?
Перегрев проводки не только приведет к изменению вольтамперных характеристик сети, что скажется на работе электрооборудования, но и может оплавить ее изоляцию, спровоцировав КЗ, в результате которого, если пакетник сработает с задержкой, выйдут из строя включенные в сеть приборы, например, заряжающийся от сети ноутбук. Да и сама по себе замена сгоревшей проводки – не самое простое и дешевое мероприятие. Чтобы найти нефункционирующий отрезок цепи под штукатуркой и обоями, придется штробить стену.
Можно, конечно, выбрать в магазине провода с внушительным диаметром, поставить соответствующие оборудованию по мощности пакетники, застраховав себя от необходимости менять проводку из-за того, например, что вы чаще начали пользоваться дрелью или купили микроволновку помощнее. Перегреваться от включения в сеть дополнительных потребителей провода однозначно не будут, с коротким замыканием пакетник справится – сработает электромагнитный расцепитель. Но обойдется такая проводка существенно дороже.
Что влияет на нагрев проводов? Плотность тока
Проводка может перегреваться из-за низкого качества проводов и их соединений, из-за высокой нагрузки на линию в результате короткого замыкания. Усугубляют ситуацию такие факторы, как высокая температура окружающего воздуха, прокладка нескольких проводов в один кабель-канал, расположенные слишком близко греющиеся предметы, нарушение теплообмена электросети с окружающим пространством. Чтобы не допустить ошибок в монтаже и не спровоцировать перегрев проводки, нужно учитывать плотность тока. Плотность тока – это количество зарядов, протекающих в единицу времени через единицу площади.
При открытом расположении проводки оптимальная плотность тока для алюминия составляет 3,5 А/мм2, при закрытом – 3 А/мм2. Для меди эти цифры будут, соответственно, 5 А/мм2 и 4 А/мм2. Если вы планируете обустроить проводку в помещении с повышенной температурой, сечение кабеля нужно пересчитать, применив к нему коэффициент 0,9 на каждые 10 °C превышения температуры сверх 20 °C. Это значит, что в случае обустройства проводки в помещении с температурой воздуха, например, 40 °C, коэффициент, который вы должны будете применить, составит 0,9 × 0,9 = 0,92 = 0,81.
Определяем группы потребителей
Рассчитывая сечение кабеля, вы должны учесть, что значение этого параметра определяется по тому из проводов, на который будет приходиться максимальная нагрузка, например, по кухонному, где одновременно в сеть могут быть включены стиральная машина, электрочайник и хлебопечка. Распределение всех, имеющихся в коттедже или квартире потребителей, на группы позволяет максимально экономно и комфортно обустроить электропроводку, разделив ее на несколько отдельных ветвей. Для каждой из таких ветвей в зависимости от мощности комплекта потребителей в цепь встраивается отдельный автомат, что позволяет прокладывать кабель, оптимально соответствующий нагрузке именно этой группы бытовых электроприборов.
Коэффициент спроса Кс дает возможность учесть вероятность включения на продолжительное время сразу всех потребителей выделенной ветви. Сравните значения мощности и приведенной мощности в таблице ниже.
Открытая и закрытая прокладка проводов
При открытой прокладке провода устанавливаются над поверхностью строительных конструкций. При закрытой – прокладываются внутри элементов конструкции строения в специально подготовленных каналах, в пустотах и нишах строительных конструкций, в бороздах под штукатурку, в коробах и трубах. Степень нагрева проводов и кабелей от перегрузки больше зависит не от типа электропроводки, а от теплопроводности среды, в которой она проложена. Чем выше способность соприкасающейся с кабелем или проводом среды отводить тепло, тем быстрее они охлаждаются и тем меньше шансов повреждения изоляции от перегрева при повышенной нагрузке. При открытой прокладке кабель контактирует с циркулирующим воздухом.
Закрытая проводка чаще всего прокладывается в гофре, кабель-каналах или в пустотах строительных конструкций, где провод или кабель также контактируют с воздухом, но уже в закрытом пространстве, где он не циркулирует, а значит, практически не отводит тепло. В соответствии с п.7.1.37 ПУЭ, а также п. 15.5 СП 256.1325800.2016 в зданиях, стены и перекрытия которых выполнены из негорючих или слабогорючих материалов наподобие кирпича или бетона, допускается прокладка проводов и кабелей без дополнительной защиты под штукатуркой или в подстилающем слое пола. В этом случае провода и кабели соприкасаются уже не с воздухом, а с материалом стен и штукатурки, с помощью которой заделали штробу.
Теплопроводность воздуха – 0,0244 Вт/(м∗К). Теплопроводность, например, керамического кирпича начинается от 0,4 Вт/(м∗К), теплопроводность, гипса, составляющего основу штукатурки, – 0,3 Вт/(м∗К). Это значит, что при закрытой прокладке кабеля под штукатуркой в случае перегрузки тепло от него будет отводиться почти в 12 раз быстрее, чем при открытой прокладке. Но если штробу заполнить макрофлексом, теплопроводность которого – 0,03 Вт/(м∗К), то есть чуть больше, чем у воздуха, или проложить провода в кабель-канале, проводка будет перегреваться сильнее, чем при открытой прокладке из-за отсутствия циркуляции.
На фото ниже вы видите открытую проводку, выполненную в стиле ретро.
Выбираем по мощности и длине
Рассчитать сечение провода или кабеля по мощности и длине можно, предварительно определив суммарную мощность всех потребителей в соответствии с данными, указанными в паспорте каждого бытового прибора. Полученное значение нужно умножить на коэффициент спроса, который, если вы не планируете включать одновременно все приборы в доме, можно принять равным 0,8 или определить по приведенной нами выше таблице. Коэффициент запаса позволяет «оставить место» для тех бытовых приборов, которые вы когда-либо купите, и обычно принимается равным 1,5 или 2.
Справка! Следует учесть, что существуют устройства, например, электромоторы, перфораторы, с реактивным видом нагрузки, возвращающие в сеть часть накопленной от источника энергии, тем самым создавая паразитную энергию, которая не может быть использована потребителем и расходуется на нагрев кабеля. Чтобы рассчитать мощность такого прибора, нужно разделить указанную в его паспорте реактивную мощность (она измеряется в ВАрах) на cosφ. При отсутствии значения угла смещения фаз cosφ принимают равным 0,7. Полученный результат суммируется с мощностью остальных потребителей до применения к ним коэффициентов-поправок.
Номинальный ток для проводки с напряжением 220 В определяем делением полученного значения общей мощности на 220 (уточните напряжение в вашей проводке, оно может отличаться). Сечение провода определяем, например, по таблице ниже.
Чтобы убедиться, что потеря напряжения не выше допустимых 5 %, рассчитываем это значение. Оно должно составить не более 5 % от 220 В, то есть 11 В. Делением полученного числа на силу тока, найденную по таблице для запланированной нами нагрузки, получаем сопротивление R, подставляем его в формулу S = R ∗ ρ ∗ L, где ρ – удельное сопротивление материала, из которого сделана токопроводящая жила, L – планируемая длина кабеля, и выводим минимальное значение сечения проводки.
Выбираем по току
Чтобы определить сечение проводки по току, нужно значение суммарной мощности разделить на 0,92 от напряжения в вашей сети или, если речь идет о трехфазном проводе, на 1,7 от напряжения в сети. По полученной силе тока находим значение в приведенной ниже таблице.
Важно! Чтобы выяснить, какой ток должен пропускать провод, не перегреваясь, нужно найти отношение мощности оборудования к напряжению в сети, которое далеко не всегда соответствует идеальному значению 220 В и может отклоняться от него в диапазоне от 190 до 250 В. Если вы хотите, чтобы ваша электропроводка работала безукоризненно, прежде чем приступить к расчетам, замерьте напряжение с помощью мультиметра. Чем оно выше, тем меньший ток протекает по проводу.
ПУЭ: таблица расчета сечения кабеля по мощности и току
Если вы знаете мощность электроприборов, которые в перспективе будут запитаны от электросети вашей квартиры или вашего дома, определить сечение провода или кабеля несложно. В столбце того вида проводки, который вы собираетесь прокладывать, таблицы, представленной ниже, найдите материал, из которого сделаны жилы провода. Если вы хотите узнать, на какой номинальный ток должна быть рассчитана электрическая сеть вашей квартиры, и собираетесь проложить, например, медные провода, найдите в соответствующем столбце мощность вашей проводки, под ней – предполагаемую нагрузку и сопоставьте ее с близлежащим значением силы тока.
Токовые нагрузки в сетях с постоянным током
Подбираете ли вы сечение провода по величине силы тока для переменной или постоянной сети – разницы нет. Нагрузка для одножильных проводов сетей с постоянным током рассчитывается по таким же таблицам, как для сетей с переменным. Чтобы определить силу тока I, который будет проходить через кабель, нужно мощность нагрузки разделить на напряжение в сети. Чтобы найти сопротивление R провода, делим напряжение на силу тока, полученную в предыдущем действии. Воспользовавшись табличным значением удельного сопротивления проводника ρ, по формуле S = (ρ ∗ L) / R найдем сечение кабеля S.
Сечение кабеля вы можете найти и по таблице. Чтобы убедиться, что напряжение на его концах не перешагнуло минимально допустимый порог 0,5 В, проверьте полученную вами по таблице цифру, подставив в формулу U = p ∗L ∗ I / S данные вашей сети.
Самостоятельно рассчитать сечение кабеля для проводки квартиры или частного дома несложно, тем более, если вы собираетесь менять какую-то ветвь и потребители уже разведены по группам в вашем распределительном щитке. Труднее сделать то же самое в экстремальных условиях повышенной температуры, влажности или в случае, когда неудачное решение вопроса может обесточить ваше жилище не на один день. Иногда обращение к профессионалам может стать лучшим решением.
Какое сечение провода надо иметь, чтобы оно соответствовало (с запасом) мощности приборов? ГОСТы?
Если речь о бытовых электроприборах и прокладки (или самостоятельной замене) электропроводки в квартире (доме), то на мой взгляд лучше ориентироваться на правила ПУЭ, чем на некие ГОСТы.
ПУЭ, это правила устройства электроустановок.
В этом документе есть вот такие таблицы
в которых указаны допустимо максимальные нагрузки по мощности в зависимости от сечения провода (жилы).
Основываясь на этой таблице и подбирается сечение проводов учитывая мощность электроприборов.
Но если нужен именно ГОСТ, то можно изучить ГОСТ 22483-2012 (жилы токопроводящие для кабелей и проводов).
Статус ГОСТа действующий (с некоторыми дополнениями и изменениями).
Обычно в квартирах (частных домах) на розеточную группу закладывается сечением 2,5 квадрата, а на освещение 1,5 квадрата.
И речь идёт о медных проводах.
Провод сечением 2,5 квадрата выдерживает нагрузку до 5,9 кВт (напряжение в сети, 220 Вольт).
То есть можно подключать приборы мощностью до 5,9 кВт, это и есть тот самый запас о котором Вы спрашивали.
Мощней 5,9 кВт в квартире может быть разве что стационарная электроплита с духовкой, но к ней прокладывается отдельная электропроводка.
Перед покупкой проводов определитесь с мощностью электроприборов.
Эта информация есть , или на бирке приборов, или же в паспорте изделий.
Далее определитесь сколько приборов будет «сидеть» на одном кабеле.
Затем определяемся с суммарной мощностью всех подключаемых приборов.
То есть подбираем сечение кабеля по мощности (по нагрузке).
А дальше пользуйтесь таблицей (см. выше).
Если речь о мощных бытовых приборах (электроплита, проточный и накопительный водонагреватель, стиральная машина и.т.д), то лучше прокладывать кабель отдельно от электрощита на лестничной площадке к прибору.
Далее, помимо сечения проводов нужно учитывать допустимую нагрузку на розетки.
Например розетка на 10 Ампер выдерживает нагрузку до 2,2 кВт, розетка на 16 Ампер 3,5 кВт.
Так же учитывается допустимая нагрузка на автоматы (есть специальные таблицы автоматов по мощности).
То есть всё это работает в комплексе, а не по отдельности.
Какого сечения должны быть алюминиевые провода, если нагрузка 8 кВт?
Если выбираете сечение провода (кабеля) по мощности, то вначале нужно произвести несложные расчёты, а именно учесть суммарную мощность бытовых приборов (или оборудования) которые подключаются к этому кабелю (проводу).
Мощность бытовых приборов указывается или в паспорте изделия, или на бирке которая закреплена непосредственно на приборе.
Мощность может быть указана как в Ваттах, так и в Киловаттах.
К примеру у меня мощность стиральной машины 2,2 кВт, мощность электрочайника 2 кВт, суммируем получаем 2,2 + 2 = 4,2 кВт.
Из личного опыта могу добавить, к мощным бытовым приборам лучше проводить отдельную линию (прокладывать отдельный кабель).
Это относится к стиральным машинам автоматам, к водонагревателям (и проточным и накопительным) к электроплитам и.т.д.
Если речь о квартире (частном доме), то чаще всего для прокладки электропроводки используются медные провода, а не алюминиевые.
На освещение нужен провод 1,5 квадратов (квадратные миллиметры) на розетки 2,5 квадрата.
В Вашем случае речь идёт об алюминиевом проводе вот таблица
для ознакомления.
Провод сечением 6 квадратных миллиметров близко, но не подойдёт, так как выдерживает нагрузку до 7,9 кВт, у Вас 8 кВт.
Провод (его сечение) лучше брать с небольшим запасом, так как в будущем могут подключаться иные бытовые приборы.
То есть высчитываем суммарную мощность и плюс запас в 1-3 кВт (или чуть больше).
Значит нужен алюминиевый провод сечением 10 квадратных миллиметров (см. таблицу выше).
Такой провод (10 кв. мм) выдерживает нагрузку до 11 кВт (напряжение в сети 220 Вольт).
Обратите внимание, медный провод сечением 6 квадратов выдерживает нагрузку до 10,1 кВт, то есть Вы можете приобрести провод меньшим сечением (если сравнивать с алюминием) и подключить к нему более мощные бытовые приборы (оборудование).
А медный провод сечением 10 квадратов выдерживает нагрузку до 15,4 кВт (опять же, напряжение в сети 220 Вольт).
Единственный минус меди в сравнении с алюминием, это цена, в остальном медный провод гораздо лучше алюминиевого.
Расчет сечения кабеля
Таблицы ПУЭ и ГОСТ 16442-80
Выбор сечения провода по нагреву и потерям напряжения.
ПУЭ, Таблица 1.3.4. Допустимый длительный ток для проводов и шнуров | ||||||
Сечение токопроводящей жилы, мм2 | Токовые нагрузки А проводов, проложенных в одной трубе (коробе, пучке) | |||||
открыто (в лотке) | 1 + 1 (два 1ж) | 1 + 1 + 1 (три 1ж) | 1 + 1 + 1 + 1 (четыре 1ж) | 1*2 (один 2ж) | 1*3 (один 3ж) | |
0,5 | 11 | — | — | — | — | — |
0,75 | 15 | — | — | — | — | — |
1,00 | 17 | 16 | 15 | 14 | 15 | 14 |
1,5 | 23 | 19 | 17 | 16 | 18 | 15 |
2,5 | 30 | 27 | 25 | 25 | 25 | 21 |
4,0 | 41 | 38 | 35 | 30 | 32 | 27 |
6,0 | 50 | 46 | 42 | 40 | 40 | 34 |
10,0 | 80 | 70 | 60 | 50 | 55 | 50 |
16,0 | 100 | 85 | 80 | 75 | 80 | 70 |
25,0 | 140 | 115 | 100 | 90 | 100 | 85 |
35,0 | 170 | 135 | 125 | 115 | 125 | 100 |
50,0 | 215 | 185 | 170 | 150 | 160 | 135 |
70,0 | 270 | 225 | 210 | 185 | 195 | 175 |
95,0 | 330 | 275 | 255 | 225 | 245 | 215 |
120,0 | 385 | 315 | 290 | 260 | 295 | 250 |
150,0 | 440 | 360 | 330 | — | — | — |
185,0 | 510 | — | — | — | — | — |
240,0 | 605 | — | — | — | — | — |
300,0 | 695 | — | — | — | — | — |
400,0 | 830 | — | — | — | — | — |
Сечение токопроводящей жилы, мм2 | открыто (в лотке) | 1 + 1 (два 1ж) | 1 + 1 + 1 (три 1ж) | 1 + 1 + 1 + 1 (четыре 1ж) | 1 * 2 (один 2ж) | 1 * 3 (один 3ж) |
Токовые нагрузки А проводов, проложенных в одной трубе (коробе, пучке) |
ПУЭ, Таблица 1. 3.5. Допустимый длительный ток для проводов | ||||||
Сечение токопроводящей жилы, мм2 | Токовые нагрузки А проводов, проложенных в одной трубе (коробе, пучке) | |||||
открыто (в лотке) | 1 + 1 (два 1ж) | 1 + 1 + 1 (три 1ж) | 1 + 1 + 1 + 1 (четыре 1ж) | 1*2 (один 2ж) | 1*3 (один 3ж) | |
2 | 21 | 19 | 18 | 15 | 17 | 14 |
2,5 | 24 | 20 | 19 | 19 | 19 | 16 |
3 | 27 | 24 | 22 | 21 | 22 | 18 |
4 | 32 | 28 | 28 | 23 | 25 | 21 |
5 | 36 | 32 | 30 | 27 | 28 | 24 |
6 | 39 | 36 | 32 | 30 | 31 | 26 |
8 | 46 | 43 | 40 | 37 | 38 | 32 |
10 | 60 | 50 | 47 | 39 | 42 | 38 |
16 | 75 | 60 | 60 | 55 | 60 | 55 |
25 | 105 | 85 | 80 | 70 | 75 | 65 |
35 | 130 | 100 | 95 | 85 | 95 | 75 |
50 | 165 | 140 | 130 | 120 | 125 | 105 |
70 | 210 | 175 | 165 | 140 | 150 | 135 |
95 | 255 | 215 | 200 | 175 | 190 | 165 |
120 | 295 | 245 | 220 | 200 | 230 | 190 |
150 | 340 | 275 | 255 | — | — | — |
185 | 390 | — | — | — | — | — |
240 | 465 | — | — | — | — | — |
300 | 535 | — | — | — | — | — |
400 | 645 | — | — | — | — | — |
Сечение токопроводящей жилы, мм2 | открыто (в лотке) | 1 + 1 (два 1ж) | 1 + 1 + 1 (три 1ж) | 1 + 1 + 1 + 1 (четыре 1ж) | 1 * 2 (один 2ж) | 1 * 3 (один 3ж) |
Токовые нагрузки А проводов, проложенных в одной трубе (коробе, пучке) |
ПУЭ, Таблица 1. 3.6. Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами с резиновой изоляцией | |||||
Сечение токопроводящей жилы, мм2 | Ток *, А, для проводов и кабелей | ||||
одножильных | двухжильных | трехжильных | |||
при прокладке | |||||
в воздухе | в воздухе | в земле | в воздухе | в земле | |
1,5 | 23 | 19 | 33 | 19 | 27 |
2,5 | 30 | 27 | 44 | 25 | 38 |
4 | 41 | 38 | 55 | 35 | 49 |
6 | 50 | 50 | 70 | 42 | 60 |
10 | 80 | 70 | 105 | 55 | 90 |
16 | 100 | 90 | 135 | 75 | 115 |
25 | 140 | 115 | 175 | 95 | 150 |
35 | 170 | 140 | 210 | 120 | 180 |
50 | 215 | 175 | 265 | 145 | 225 |
70 | 270 | 215 | 320 | 180 | 275 |
95 | 325 | 260 | 385 | 220 | 330 |
120 | 385 | 300 | 445 | 260 | 385 |
150 | 440 | 350 | 505 | 305 | 435 |
185 | 510 | 405 | 570 | 350 | 500 |
240 | 605 | — | — | — | — |
ПУЭ, Таблица 1. 3.7. Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами | |||||
Сечение токопроводящей жилы, мм2 | Ток *, А, для проводов и кабелей | ||||
одножильных | двухжильных | трехжильных | |||
при прокладке | |||||
в воздухе | в воздухе | в земле | в воздухе | в земле | |
2,5 | 23 | 21 | 34 | 19 | 29 |
4 | 31 | 29 | 42 | 27 | 38 |
6 | 38 | 38 | 55 | 32 | 46 |
10 | 60 | 55 | 80 | 42 | 70 |
16 | 75 | 70 | 105 | 60 | 90 |
25 | 105 | 90 | 135 | 75 | 115 |
35 | 130 | 105 | 160 | 90 | 140 |
50 | 165 | 135 | 205 | 110 | 175 |
70 | 210 | 165 | 245 | 140 | 210 |
95 | 250 | 200 | 295 | 170 | 255 |
120 | 295 | 230 | 340 | 200 | 295 |
150 | 340 | 270 | 390 | 235 | 335 |
185 | 390 | 310 | 440 | 270 | 385 |
240 | 465 | — | — | — | — |
ПУЭ, Таблица 1. 3.8. Допустимый длительный ток для переносных | |||
Сечение токопроводящей жилы, мм2 | Ток *, А, для проводов и кабелей | ||
одножильных | двухжильных | трехжильных | |
0.5 | — | 12 | — |
0.75 | — | 16 | 14 |
1 | — | 18 | 16 |
1.5 | — | 23 | 20 |
2.5 | 40 | 33 | 28 |
4 | 50 | 43 | 36 |
6 | 65 | 55 | 45 |
10 | 90 | 75 | 60 |
16 | 120 | 95 | 80 |
25 | 160 | 125 | 105 |
35 | 190 | 150 | 130 |
50 | 235 | 185 | 160 |
70 | 290 | 235 | 200 |
ГОСТ 16442-80, Таблица 23. Допустимые токовые нагрузки кабелей до 3КВ включ. с медными жилами с изоляцией из полиэтилена и поливинилхлоридного пластиката, А* | ||||||
Сечение токопроводящей жилы, мм2 | Ток *, А, для проводов и кабелей | |||||
одножильных | двухжильных | трехжильных | ||||
при прокладке | ||||||
в воздухе | в земле | в воздухе | в земле | в воздухе | в земле | |
1,5 | 29 | 32 | 24 | 33 | 21 | 28 |
2,5 | 40 | 42 | 33 | 44 | 28 | 37 |
4 | 53 | 54 | 44 | 56 | 37 | 48 |
6 | 67 | 67 | 56 | 71 | 49 | 58 |
10 | 91 | 89 | 76 | 94 | 66 | 77 |
16 | 121 | 116 | 101 | 123 | 87 | 100 |
25 | 160 | 148 | 134 | 157 | 115 | 130 |
35 | 197 | 178 | 166 | 190 | 141 | 158 |
50 | 247 | 217 | 208 | 230 | 177 | 192 |
70 | 318 | 265 | — | — | 226 | 237 |
95 | 386 | 314 | — | — | 274 | 280 |
120 | 450 | 358 | — | — | 321 | 321 |
150 | 521 | 406 | — | — | 370 | 363 |
185 | 594 | 455 | — | — | 421 | 406 |
240 | 704 | 525 | — | — | 499 | 468 |
ГОСТ 16442-80, Таблица 24. Допустимые токовые нагрузки кабелей до 3КВ включ. с алюминиевыми жилами с изоляцией из полиэтилена и поливинилхлоридного пластиката, А* | ||||||
Сечение токопроводящей жилы, мм2 | Ток *, А, для проводов и кабелей | |||||
одножильных | двухжильных | трехжильных | ||||
при прокладке | ||||||
в воздухе | в земле | в воздухе | в земле | в воздухе | в земле | |
2.5 | 30 | 32 | 25 | 33 | 51 | 28 |
4 | 40 | 41 | 34 | 43 | 29 | 37 |
6 | 51 | 52 | 43 | 54 | 37 | 44 |
10 | 69 | 68 | 58 | 72 | 50 | 59 |
16 | 93 | 83 | 77 | 94 | 67 | 77 |
25 | 122 | 113 | 103 | 120 | 88 | 100 |
35 | 151 | 136 | 127 | 145 | 106 | 121 |
50 | 189 | 166 | 159 | 176 | 136 | 147 |
70 | 233 | 200 | — | — | 167 | 178 |
95 | 284 | 237 | — | — | 204 | 212 |
120 | 330 | 269 | — | — | 236 | 241 |
150 | 380 | 305 | — | — | 273 | 278 |
185 | 436 | 343 | — | — | 313 | 308 |
240 | 515 | 396 | — | — | 369 | 355 |
* Токи относятся к проводам и кабелям как с нулевой жилой, так и без нее.
Сечения приняты из расчета нагрева жил до 65°С при температуре окружающей среды +25°С. При определении количества проводов, прокладываемых в одной трубе, нулевой рабочий провод четырехпроводной системы трехфазного тока (или заземляющий провод) в расчет не входит.
Токовые нагрузки для проводов, проложенных в лотках (не в пучках), такие же, как и для проводов, проложенных открыто.
Если количество одновременно нагруженных проводников, проложенных в трубах, коробах, а также в лотках пучками, будет более четырех, то сечение проводников нужно выбирать как для проводников, проложенных открыто, но с введением понижающих коэффициентов для тока: 0,68 при 5 и 6 проводниках, 0,63 — при 7-9, 0,6 — при 10-12.
Выбор сечения провода от нагрузки
Приложение для телефона
Для телефонов на Android:
CuCalc — расчёт сечения кабеля
Возможности программы:
- расчёт мощности для однофазного и 3-х фазного переменного тока, постоянного тока
- расчёт силы тока по мощности нагрузки
- выбор сечений электрических проводов, кабелей с учётом нагрева
- отдельно выбор сечения кабеля с бумажной пропитанной изоляцией
- подбор кабеля с учётом потери напряжения
- расчёт сопротивления провода — активного и индуктивного
Скриншоты программы:
Скачать можно в Гугл Плей
Для iPhone, iPad:
ElectCalculator
Программа поможет быстро, «на ходу» рассчитать необходимые параметры кабеля.
Программа имеет удобный интерфейс — значения не надо вводить с клавиатуры, достаточно просто передвинуть слайдер — ползунок.
Подробнее ознакомиться и скачать можно здесь. Стоимость 33 р.
Таблица зависимости сечения
Внимание! Мощность указана электрическая.
При подборе кабеля для кондиционера ориентируйтесь на ток или электрическую мощность
(указаны на шильдике кондиционера)
Кабель проложен открыто | Кабель проложен в трубе | |||||
Сечение | Ток | Мощность | Ток | Мощность | ||
мм2 | А | кВт | А | кВт | ||
220 В | 380 В | 220 В | 380 В | |||
0,5 | 11 | 2,4 |
|
|
| |
0,75 | 15 | 3,3 |
|
|
| |
1,0 | 17 | 3,7 | 6,4 | 14 | 3,0 | 5,3 |
1,5 | 23 | 5,0 | 8,7 | 15 | 3,3 | 5,7 |
2,0 | 26 | 5,7 | 9,8 | 19 | 4,1 | 7,2 |
2,5 | 30 | 6,6 | 11 | 21 | 4,6 | 7,9 |
4,0 | 41 | 9,0 | 15 | 27 | 5,9 | 10,0 |
6,0 | 50 | 11,0 | 19 | 34 | 7,4 | 12,0 |
10,0 | 80 | 17,0 | 30 | 50 | 11,0 | 19,0 |
,16,0 | 100 | 22 | 38 | 80 | 17,0 | 30,0 |
25,0 | 140 | 30 | 53 | 100 | 22,0 | 38,0 |
35,0 | 170 | 37 | 64 | 135 | 29 | 51,0 |
Как найти подходящий размер кабеля и провода? Метрическая и имперская системы
Как определить правильный размер провода и кабеля для установки электропроводки?
Следующее пошаговое руководство покажет вам, как найти правильный размер кабеля и провода или любого другого проводника для монтажа электропроводки, с решенными примерами (как в британской, так и в английской системе и системе SI, т. Е. В британской и метрической системе соответственно).
Имейте в виду, что очень важно выбрать правильный размер провода при выборе размера провода для электрических установок.Несоответствующий размер провода для большего тока нагрузки может вызвать хаос, который приведет к отказу электрооборудования, опасному возгоранию и серьезным травмам.
Падение напряжения в кабелях
Мы знаем, что все проводники, провода и кабели (кроме сверхпроводников) имеют некоторое сопротивление.
Это сопротивление прямо пропорционально длине и обратно пропорционально диаметру проводника, т. Е.
.
R ∝ L / a … [Закон сопротивления R = ρ (L / a)]
Когда ток течет по проводнику, в нем происходит падение напряжения.Как правило, падением напряжения можно пренебречь для проводов небольшой длины, но в случае проводов меньшего диаметра и большой длины мы должны учитывать значительные падения напряжения для правильной установки проводки и управления нагрузкой в будущем.
В соответствии с правилом IEEE B-23 , в любой точке между клеммой источника питания и установкой, Падение напряжения не должно превышать 2,5% от предоставленного (питающего) напряжения .
Похожие сообщения :
Пример:
Если напряжение питания 220 В переменного тока, то значение допустимого падения напряжения должно быть;
- Допустимое падение напряжения = 220 x (2.5/100) = 5,5 В
Аналогичным образом, если напряжение питания составляет 120 В переменного тока, допустимое падение напряжения не должно превышать 3 В (120 В x 2,5%).
В цепях электропроводки падение напряжения также происходит от распределительного щита к другой подсхеме и конечным подсхемам, но для подсхем и конечных подсхем значение падения напряжения должно быть половиной от этого допустимого падения напряжения (т. Е. 2,75 В 5,5 В, как рассчитано выше)
Обычно падение напряжения в таблицах указано в Ампер на метр (А / м) e. г. Каким будет падение напряжения в кабеле длиной один метр, который пропускает ток в один ампер?
Существует два метода определения падения напряжения в кабеле , которые мы обсудим ниже.
В SI (международная система и метрическая система ) падение напряжения описывается как ампер на метр (А / м) .
В FPS (фут-фунтовая система) падение напряжения описывается на основе длины, которая составляет 100 футов.
- Обновление : Теперь вы также можете использовать следующие электрические калькуляторы, чтобы найти падение напряжения и размер провода в американских системах калибра .
- Калькулятор размеров электрических проводов и кабелей (медь и алюминий)
- Калькулятор сечения проводов и кабелей в AWG
- Калькулятор падения напряжения в проводах и кабелях
Таблицы и диаграммы для правильных размеров кабелей и проводов
Ниже приведены важные таблицы, которым вы должны следовать, чтобы определить правильный размер кабеля для электромонтажа.
Щелкните изображение, чтобы увеличить
Щелкните изображение для увеличения
Щелкните изображение, чтобы увеличить
Щелкните изображение для увеличения
Щелкните изображение для увеличения
Как найти падение напряжения в кабеле?
Чтобы определить падение напряжения в кабеле, выполните простые действия, указанные ниже.
- В первую очередь найдите максимально допустимое падение напряжения.
- Теперь найдите ток нагрузки.
- Теперь, в соответствии с током нагрузки, выберите подходящий кабель (номинальный ток которого должен быть ближайшим к расчетному току нагрузки) из таблицы 1.
- Из таблицы 1 найдите падение напряжения в метрах или 100 футах (какую систему вы предпочитаете) в соответствии с его номинальным током.
(Сохраняйте спокойствие 🙂 Мы будем следовать обоим методам и системам для определения падений напряжения (в метрах и 100 футов) в нашем решенном примере для всей электропроводки).
- Теперь рассчитайте падение напряжения для фактической длины электрической цепи в соответствии с ее номинальным током с помощью по формуле .
(Фактическая длина цепи x падение напряжения на 1 м) / 100 ===>, чтобы найти падение напряжения на метр.
(Фактическая длина цепи x падение напряжения на 100 футов) / 100 ===>, чтобы найти падение напряжения на 100 футов.
- Теперь умножьте это рассчитанное значение падения напряжения на коэффициент нагрузки, где;
Коэффициент нагрузки = ток нагрузки, принимаемый кабелем / номинальный ток кабеля, указанный в таблице.
- Это значение падения напряжения в кабелях, когда через них протекает ток нагрузки.
- Если рассчитанное значение падения напряжения меньше значения, рассчитанного на шаге (1) (Максимально допустимое падение напряжения), то размер выбранного кабеля является правильным.
- Если рассчитанное значение падения напряжения больше, чем значение, рассчитанное на шаге (1) (Максимально допустимое падение напряжения), то рассчитайте падение напряжения для следующего (большего по размеру) кабеля и так далее, пока рассчитанное значение падения напряжения не станет равным. меньше максимально допустимого падения напряжения, рассчитанного на этапе (1).
Похожие сообщения:
Как определить правильный размер кабеля и провода для данной нагрузки?
Ниже приведены решенные примеры, показывающие, как найти правильный размер кабеля для данной нагрузки.
Для данной нагрузки размер кабеля можно найти с помощью различных таблиц, но мы должны помнить и соблюдать правила, касающиеся падения напряжения.
Определяя сечение кабеля для данной нагрузки, примите во внимание следующие правила.
Для данной нагрузки, за исключением известного значения тока, должен быть 20% дополнительный диапазон тока для дополнительных, будущих или аварийных нужд.
От счетчика электроэнергии до распределительного щита падение напряжения должно составлять 1,25% , а для конечной подсхемы падение напряжения не должно превышать 2,5% напряжения питания.
Учитывайте изменение температуры, при необходимости используйте температурный коэффициент (Таблица 3)
Также учитывайте коэффициент нагрузки при определении размера кабеля
При определении размера кабеля учитывайте систему проводки i. е. в открытой системе электропроводки температура будет низкой, но в кабелепроводе температура увеличивается из-за отсутствия воздуха.
Похожие сообщения:
Решенные примеры правильного размера провода и кабеля
Ниже приведены примеры определения правильного размера кабеля для установки электропроводки, которые помогут понять метод «как определить правильный размер кабеля для данной нагрузки».
Пример 1…
(Британская, Британская или Английская система мер)
Для монтажа электропроводки в здании, общая нагрузка 4.5 кВт, а общая длина кабеля от счетчика электроэнергии до распределительного щита составляет 35 футов. Напряжение питания составляет 220 В, а температура — 40 ° C (104 ° F). Найдите наиболее подходящий размер кабеля от счетчика электроэнергии до подсхемы, если проводка проложена в кабелепроводах.
Решение: —
- Общая нагрузка = 4,5 кВт = 4,5 x1000 Вт = 4500 Вт
- 20% дополнительная нагрузка = 4500 x (20/100) = 900 Вт
- Общая нагрузка = 4500 Вт + 900 Вт = 5400 Вт
- Общий ток = I = P / V = 5400 Вт / 220 В = 24. 5А
Теперь выберите размер кабеля для тока нагрузки 24,5 A (из таблицы 1), который составляет 7 / 0,036 (28 ампер). Это означает, что мы можем использовать кабель 7 / 0,036 согласно таблице 1.
Теперь проверьте выбранный кабель (7 / 0,036) с температурным коэффициентом в таблице 3, так что температурный коэффициент составляет 0,94 (в таблице 3) при 40 ° C (104 ° F), а допустимая нагрузка по току (7 / 0,036) составляет 28A. , следовательно, допустимая нагрузка по току этого кабеля при 40 ° C (104 ° F) составит;
Номинальный ток для 40 ° C (104 ° F) = 28 x 0.94 = 26,32 А.
Поскольку расчетное значение ( 26,32 А, ) при 40 ° C ( 104 ° F ) меньше, чем допустимая нагрузка по току (7 / 0,036) кабеля, которая составляет 28A , следовательно, этот размер кабеля ( 7 / 0,036 ) также подходит по температуре.
Теперь найдите падение напряжения на 100 футов для этого (7 / 0,036) кабеля из Таблица 4 , которое составляет 7V , Но в нашем случае длина кабеля составляет 35 футов. Следовательно, падение напряжения для 35-футового кабеля будет;
Фактическое падение напряжения для 35 футов = (7 x 35/100) x (24,5 / 28) = 2,1 В
А допустимое падение напряжения = (2,5 х 220) / 100 = 5,5В
Здесь фактическое падение напряжения (2,1 В) меньше максимально допустимого падения напряжения 5,5 В. Следовательно, подходящий и наиболее подходящий размер кабеля (7 / 0,036) для данной нагрузки при установке электропроводки.
Пример 2…
(СИ / метрическая / десятичная система)
Какой тип и размер кабеля подходят для данной ситуации
- Нагрузка = 5.8кВт
- В = 230 В AV
- Длина контура = 35 метров
- Температура = 35 ° C (95 ° F)
Решение: —
Нагрузка = 5,8 кВт = 5800 Вт
Напряжение = 230 В
Ток = I = P / V = 5800/230 = 25,2A
20% дополнительный ток нагрузки = (20/100) x 5,2 A = 5A
Общий ток нагрузки = 25,2 A + 5 A = 30,2 A
Теперь выберите размер кабеля для тока нагрузки 30. 2А (из Таблицы 1), что составляет 7 / 1,04 (31 Ампер). Это означает, что мы можем использовать кабель 7 / 0,036 согласно таблице 1 .
Теперь проверьте выбранный кабель (7 / 1,04) с температурным коэффициентом в таблице 3, так что температурный коэффициент составляет 0,97 (в таблице 3) при 35 ° C (95 ° F), а допустимая нагрузка по току (7 / 1,04) составляет 31A. , следовательно, допустимая нагрузка по току этого кабеля при 40 ° C (104 ° F) составит;
Номинальный ток для 35 ° C (95 ° F) = 31 x 0,97 = 30 А.
Поскольку расчетное значение (30 А) при 35 ° C (95 ° F) меньше допустимой по току (7/1.04) на 31 А, поэтому кабель этого размера (7 / 1.04) также подходит для измерения температуры.
Теперь найдите падение напряжения на амперметр для этого кабеля (7 / 1.04) из (Таблица 5), которое составляет 7 мВ. Но в нашем случае длина кабеля составляет 35 метров. Следовательно, падение напряжения для 35-метрового кабеля будет:
.
Фактическое падение напряжения для счетчика 35 =
= мВ x I x L
= (7/1000) x 30 × 35 = 7,6 В
И Допустимое падение напряжения = (2.5 x 230) / 100 = 5,75 В
Здесь фактическое падение напряжения (7,35 В) больше, чем максимально допустимое падение напряжения 5,75 В. Следовательно, этот размер кабеля не подходит для данной нагрузки. Итак, мы выберем следующий размер выбранного кабеля (7 / 1,04), который равен 7 / 1,35, и снова найдем падение напряжения.
Согласно таблице (5) номинальный ток 7 / 1,35 составляет 40 ампер, а падение напряжения на амперметр составляет 4,1 мВ (см. Таблицу (5)). Следовательно, фактическое падение напряжения для 35-метрового кабеля будет;
Фактическое падение напряжения для 35 метров =
= мВ x I x L
(4.1/1000) x 40 × 35 = 7,35 В = 5,74 В
Это падение меньше максимально допустимого падения напряжения. Так что это наиболее подходящий и подходящий кабель или провод сечением .
Похожие сообщения:
Пример 3
В здании подключены следующие нагрузки: —
Подконтур 1
- 2 лампы по 1000 Вт и
- 4 вентилятора по 80 Вт
- 2 ТВ по 120Вт
Подконтур 2
- 6 ламп мощностью 80 Вт и
- 5 розеток по 100Вт
- 4 лампы по 800 Вт
каждая
Если напряжение питания составляет 230 В переменного тока, то рассчитать ток цепи и Размер кабеля для каждой подсхемы ?
Решение: —
Общая нагрузка подсхемы 1
= (2 х 1000) + (4 х 80) + (2 × 120)
= 2000 Вт + 320 Вт + 240 Вт = 2560 Вт
Ток для подсхемы 1 = I = P / V = 2560/230 = 11.1А
Общая нагрузка вспомогательного контура 2
= (6 х 80) + (5 х 100) + (4 х 800)
= 480 Вт + 500 Вт + 3200 Вт = 4180 Вт
Ток для подсхемы 2 = I = P / V = 4180/230 = 18,1 A
Следовательно, Кабель предлагается для подсхемы 1 = 3 / 0,029 дюйма ( 13 А ) или 1 / 1,38 мм ( 13 А )
Кабель, предлагаемый для подсхемы 2 = 7 /. 029 ”( 21 А ) или 7 / 0,85 мм (24 А)
Суммарный ток, потребляемый обеими подсхемами = 11,1 А + 18,1 А = 29,27 А
Итак, кабель, рекомендованный для главной цепи = 7 / 0,044 ″ (34 А) или 7 / 1,04 мм (31 А )
Похожие сообщения:
Пример 4
Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором мощностью 10 л.с. (7,46 кВт) непрерывного действия с пуском по схеме звезда-треугольник подключается к источнику питания 400 В тремя одножильными кабелями из ПВХ, проложенными в кабелепроводе на расстоянии 250 футов (76.2 м) от платы распределительных предохранителей. Его ток полной нагрузки составляет 19А. Средняя летняя температура в электропроводке составляет 35 ° C (95 ° F). Рассчитать сечение кабеля для мотора?
Решение: —
- Нагрузка двигателя = 10 л.с. = 10 x 746 = 7460 Вт * (1 л. с. = 746 Вт)
- Напряжение питания = 400 В (3 фазы)
- Длина кабеля = 250 футов (76,2 м)
- Двигатель при полной нагрузке Ток = 19A
- Температурный коэффициент для 35 ° C (95 ° F) = 0.97 (из таблицы 3)
Теперь выберите размер кабеля для тока двигателя при полной нагрузке 19 А (из Таблицы 4), что составляет 7 / 0,36 дюйма (23 А) * (помните, что это трехфазная система, т.е. трехжильный кабель) и напряжение падение составляет 5,3 В на 100 футов. Это означает, что мы можем использовать кабель 7 / 0,036 согласно таблице (4).
Теперь проверьте выбранный (7 / 0,036) кабель с температурным коэффициентом в таблице (3), поэтому температурный коэффициент составляет 0,97 (в таблице 3) при 35 ° C (95 ° F) и допустимой нагрузке по току (7 / 0,036 дюйма). ) составляет 23 А, следовательно, допустимая нагрузка по току этого кабеля при 40 ° C (104 ° F) будет:
Номинальный ток для 40 ° C (104 ° F) = 23 x 0. 97 = 22,31 А.
Поскольку расчетное значение (22,31 А) при 35 ° C (95 ° F) меньше, чем допустимая токовая нагрузка (7 / 0,036) кабеля, которая составляет 23 А, поэтому кабель этого размера (7 / 0,036) также подходит. по температуре.
Коэффициент нагрузки = 19/23 = 0,826
Теперь найдите падение напряжения на 100 футов для этого (7 / 0,036) кабеля из таблицы (4), которое составляет 5,3 В, но в нашем случае длина кабеля составляет 250 футов. Следовательно, падение напряжения на 250-футовом кабеле будет;
Фактическое падение напряжения для 250 футов = (5.3 x 250/100) x 0,826 = 10,94V
И максимум Допустимое падение напряжения = (2,5 / 100) x 400 В = 10 В
Здесь фактическое падение напряжения (10,94 В) больше, чем максимально допустимое падение напряжения 10 В. Следовательно, данный размер кабеля не подходит для данной нагрузки. Итак, мы выберем следующий размер выбранного кабеля (7 / 0,036), который равен 7 / 0,044, и снова найдем падение напряжения. Согласно таблице (4) номинальный ток 7 / 0,044 составляет 28 ампер, а падение напряжения на 100 футов составляет 4.1В (см. Таблицу 4). Следовательно, фактическое падение напряжения для кабеля длиной 250 футов будет:
Фактическое падение напряжения для 250 футов =
= Падение напряжения на 100 футов x длина кабеля x коэффициент нагрузки
= (4,1 / 100) x 250 x 0,826 = 8,46 В
И максимально допустимое падение напряжения = (2,5 / 100) x 400 В = 10 В
Фактическое падение напряжения меньше максимально допустимого падения напряжения. Таким образом, это наиболее подходящий и подходящий размер кабеля для монтажа электропроводки в данной ситуации.
Похожие сообщения:
Подбор проводов для всех условий нагрузки
Одна из наших основных обязанностей в сфере торговли электроэнергией — это выбор электрических проводников, а одна из основных обязанностей электрических инспекторов — правильно оценивать эти решения о выборе. Признавая важность этого вопроса, целевая группа, назначенная для рассмотрения статьи 220 NEC 2005 г., решила рекомендовать добавить новый Пример 3A в Приложение D, охватывающий эту тему. Он фокусируется не на расчетах нагрузки, а на выборе проводника.В отличие от большинства примеров, нагрузки предусмотрены, 1 контекст является промышленным, а распределение составляет 480 Y / 277 В. Предложение было одобрено Техническим комитетом по корреляции NEC и принято CMP-2 с учетом комментариев общественности, как и все предложения. В этой статье используется установка, проиллюстрированная в предложенном примере (см. Рис. 1 для наглядности), чтобы представить концепции, которые необходимо освоить. В этом примере предполагается, что концы проводов 75 ° C, а затем вычисляется защита от перегрузки по току и размеры проводов, необходимые для двух 3-фазных 4-проводных фидеров, работающих в общем кабельном канале через проход для доступа к инженерным сетям, который включает технологический пар, что приводит к температуре окружающей среды 35 ° C.
Фото 1. Автоматический выключатель на 20 А, отмеченный как допустимый для оконечной нагрузки 75 ° C
Мидлы и концы проводов требуют отдельных расчетов
Ключ к правильному выбору проводника — помнить, что конец проводника отличается от его середины. Для расчета сечения проводов применяются особые правила в зависимости от предполагаемого функционирования концевых заделок. Совершенно другие правила направлены на то, чтобы проводники по всей своей длине не перегревались при преобладающих нагрузках и условиях использования.Эти два набора правил не имеют ничего общего друг с другом — они основаны на совершенно разных термодинамических соображениях. В некоторых расчетах чисто случайно используются одинаковые множители. Иногда требования к заделке обеспечивают самый большой проводник, а иногда — требования по предотвращению перегрева проводника. Вы не можете сказать точно, пока не завершите все расчеты, а затем не проведете сравнение. Пока вы не привыкнете делать эти вычисления, делайте их на отдельных листах бумаги.
Ток всегда связан с теплом. Каждый проводник имеет некоторое сопротивление, и по мере увеличения тока вы увеличиваете количество тепла, при прочих равных условиях. Фактически, количество тепла быстро увеличивается пропорционально квадрату силы тока. Таблицы допустимой нагрузки в NEC по-другому отражают нагрев. Как показывают выдержки из Таблицы 310.16, в таблицах указано, какой ток вы можете безопасно (то есть без перегрева изоляции) и непрерывно проводить через проводник при преобладающих условиях — что, по сути, является определением допустимой токовой нагрузки в Статье 100: «Сила тока в амперах, которые провод может непрерывно нести в условиях эксплуатации, не превышая его температурный предел.”
Таблица 1. Таблица 310.16
Таблицы допустимой нагрузки показывают, как проводники реагируют на тепло. Таблицы пропускной способности (см., Например, выдержку из Таблицы 310.16) делают гораздо больше, чем то, что описано в предыдущем абзаце. Они косвенно показывают значение тока, при котором проводник будет работать при определенном температурном пределе или ниже него. Помните, что нагрев проводника происходит из-за протекания тока через металл, имеющий заданную геометрию (как правило, длинный гибкий цилиндр заданного диаметра и металлического содержания).Другими словами, чтобы понять, насколько нагревается проводник, вы можете игнорировать различные стили изоляции. В качестве обучающего инструмента давайте превратим это в «правило», а затем посмотрим, как NEC использует его: проводник, независимо от его типа изоляции, проходит при температуре ниже или ниже предельной температуры, указанной в столбце допустимой нагрузки, когда после регулировки В условиях использования он пропускает ток, равный или меньший, чем предел допустимой токовой нагрузки, указанный в этом столбце.
Например, проводник THHN 10 AWG при 90 ° C имеет допустимую нагрузку 40 ампер.Наше «правило» гласит, что когда медные проводники 10 AWG несут 40 ампер при нормальных условиях использования, они достигают установившейся температуры в наихудшем случае 90 ° C чуть ниже изоляции. Между тем, определение допустимой нагрузки говорит нам, что независимо от того, как долго сохраняется эта температура, она не повредит проводник. Однако это не относится к устройству. Если провод на коммутационном устройстве слишком долго становится слишком горячим, это может привести к потере состояния металлических деталей внутри, вызвать нестабильность неметаллических деталей и привести к ненадежной работе устройств максимального тока из-за смещения калибровки.
Ограничения прерывания для защиты устройств
Из-за риска перегрева устройств производители устанавливают пределы температуры для проводов, которые вы надеваете на их клеммы. Учтите, что соединение металл-металл, которое является надежным в электрическом смысле, вероятно, проводит тепло так же эффективно, как и ток. Если вы подключите провод 90 ° C к автоматическому выключателю, и проводник достигнет 90 ° C (почти точка кипения воды), внутренняя часть этого выключателя не будет намного ниже этой температуры.Ожидать, что этот выключатель будет надежно работать даже с привинченным к нему источником тепла 75 ° C, означает многого.
Рис. 1. Установка, предложенная для нового примера 3A для NEC
2005 года.
Испытательные лаборатории принимают во внимание уязвимость устройств к перегреву, и уже много-много лет существуют ограничения, запрещающие использование проводов, которые могут вызвать перегрев устройства. Эти ограничения теперь появляются в NEC 110.14 (C). Меньшие по размеру устройства (как правило, 100 А и ниже или с условиями подключения для проводов сечением 1 AWG или меньше) исторически не предполагалось, что они будут работать с проводниками с номиналом выше 60 ° C, такими как тип TW.Для оборудования с более высоким номиналом предполагается наличие проводов с температурой 75 ° C, но, как правило, не выше для оборудования на 600 В и ниже. Это справедливо и сегодня для более крупного оборудования. (Оборудование среднего напряжения, более 600 вольт, имеет большие внутренние зазоры, и обычная поправка составляет 90 ° C на 110,40, но это оборудование выходит за рамки данной статьи.) Сегодня меньшее оборудование все чаще имеет температуру «60/75 ° C». ”, Что означает, что он будет работать должным образом даже в том случае, если сечение проводов основано на столбце 75 ° C (Таблица 310.16).
Фотография 1 показывает маркировку «60/75 ° C» на автоматическом выключателе на 20 ампер, что означает, что он может использоваться с проводниками 75 ° C или с проводниками 90 ° C, используемыми в столбце допустимой токовой нагрузки 75 ° C. Как на щитке, так и на устройстве на другом конце проводника должны быть сделаны одинаковые поправки на допустимую температуру 75 ° C. В противном случае применяется столбец 60 ° C. Однако всегда помните, что у проводников два конца. Для успешного использования проводов меньшего диаметра (с большей допустимой нагрузкой) на другом конце устройства должна быть нанесена аналогичная маркировка.См. Рисунок 2 для примера работы этого принципа.
Соединения являются концевыми. Не все заделки происходят на электрических устройствах или утилизационном оборудовании. Некоторые заделки происходят в середине участка, когда один проводник соединяется с другим. Та же проблема возникает, когда мы производим полевое соединение с шиной, которая проходит между оборудованием. Шины, обычно прямоугольные в поперечном сечении, часто используются вместо обычных проводов в приложениях, требующих очень больших токов.Когда вы подключаетесь к одной из этих сборных шин (в отличие от сборной шины внутри панели) или от одного проводника к другому, вам нужно беспокоиться только о номинальной температуре компрессионных соединителей или других задействованных средств сращивания. Обратите внимание на отметку, например, «AL9CU» на выступе. Это означает, что вы можете использовать его как с алюминиевыми, так и с медными проводниками при температуре до 90 ° C, но только там, где наконечник «установлен отдельно» (текст NEC).
Температурная маркировка наконечников обычно означает меньше, чем кажется.Многие контакторы, щитовые панели и т. Д. Имеют клеммные наконечники с маркировкой, указывающей на допустимую температуру 90 ° C. Игнорируйте эту маркировку, потому что выступы не устанавливаются отдельно. Применяйте обычные правила завершения работы для этого типа оборудования. Здесь происходит то, что производитель оборудования покупает проушины у другого производителя, который не хочет запускать две производственные линии для одного и того же продукта. Проушина, которую вы устанавливаете на сборной шине и безопасно используете при температуре 90 ° C, также работает, если она поставляется изготовителем вашего контактора.Но на контакторе вы не хотите, чтобы наконечник работал так сильно. Проушина не будет повреждена при 90 ° C, но оборудование, к которому она привинчена, не будет работать должным образом.
Определение параметров защиты цепи для постоянно загружаемых устройств
NEC определяет непрерывную нагрузку как нагрузку, продолжающуюся три часа или дольше. Большинство бытовых нагрузок непостоянны, но многие коммерческие и промышленные нагрузки являются непрерывными. Рассмотрим, например, ряды люминесцентных ламп в магазине. Не многие магазины всегда открыты менее трех часов за раз. Хотя непрерывная нагрузка не влияет на допустимую нагрузку на проводник (определяемую, как мы видели, как постоянную допустимую нагрузку по току), она оказывает большое влияние на электрические устройства. Точно так же, как устройство будет подвергаться механическому воздействию со стороны источника тепла, прикрепленного к нему болтами, оно также подвергается механическому воздействию, когда через него постоянно проходит ток, близкий к его номинальной нагрузке. Чтобы не уменьшить тепловую нагрузку на устройство и не повлиять на его рабочие характеристики, NEC ограничивает подключенную нагрузку до не более 80 процентов от номинальной мощности цепи.Обратное значение 80 процентов равно 125 процентам, и вы увидите, что ограничение указано в обоих направлениях. Ограничение продолжительной части нагрузки до 80 процентов от номинальной мощности устройства означает то же самое, что и указание на то, что устройство должно быть рассчитано на 125 процентов от продолжительной части нагрузки. Если у вас есть как непрерывная, так и прерывистая нагрузка на одну и ту же цепь, возьмите непрерывную часть на уровне 125 процентов, а затем добавьте прерывистую часть. Результат не должен превышать номинальных значений схемы.
Предположим, например, что нагрузка состоит из 51.6 ампер прерывистой нагрузки и 67,8 ампер непрерывной нагрузки (всего 119 ампер), как было предложено для примера 3A (рисунок 1) и показано только с основными элементами на рисунке 3. Мы будем использовать формат рисунка 3 на протяжении всей остальной части этого документа. статью, чтобы избежать путаницы, поскольку мы постепенно вводим усложняющие факторы, влияющие на эти расчеты. Рисунок 1 объединяет все аспекты процедуры расчета, и мы вернемся к нему в конце. А пока просто рассчитайте минимальную пропускную способность, которая нам необходима для нашего подключенного оборудования (не проводников), следующим образом:
Шаг 1:51.6 А x 1,00 = 51,6 А
Шаг 2: 67,8 A x 1,25 = 84,8 A
Шаг 3: Минимум = 136,4 A
Раздел 220.2 (B) позволяет отбрасывать незначительные доли ампера2. Устройство, такое как автоматический выключатель, которое будет выдерживать этот профиль нагрузки, должно иметь номинал не менее 136 ампер, даже если на самом деле через устройство проходит только 119 ампер. В случае устройств защиты от сверхтоков следующий более высокий стандартный размер будет составлять 150 ампер. В общем, для устройств защиты от сверхтоков, не превышающих 800 ампер, NEC позволяет округлить в большую сторону до следующего по величине стандартного устройства максимальной токовой защиты.
Рис. 2. При оценке температуры заделки всегда учитывайте оба конца проводника.
Две распространенные ошибки. Зайдя так далеко, здесь легко сделать две ошибки. Во-первых, хотя вы можете округлить номинал устройства максимального тока, вы не можете округлить с точки зрения нагрузки проводника, даже одного ампера. Провод 1 AWG в колонне 75 ° C может выдерживать ток 130 ампер. Если ваша фактическая нагрузка составляет 131 ампер, вам необходимо использовать провод большего размера.Во-вторых, когда важны продолжительные нагрузки, вам необходимо создать дополнительный запас по размеру проводов, чтобы обеспечить правильную работу подключенных устройств. Этот последний пункт приводит к постоянной путанице, поскольку может показаться, что он противоречит тому, что мы сказали о допустимой нагрузке проводника, которая имеет тенденцию быть фактором, определяющим минимальный размер проводника.
Рис. 3. Устройства защиты от сверхтоков должны быть рассчитаны по размеру, чтобы выдерживать расчетную нагрузку плюс 25 процентов любых частей нагрузки, которые являются непрерывными.
Мы работаем с проводниками и опасаемся их перегрева. Производители устройств в этом смысле не беспокоятся о проводниках; они беспокоятся о том, что их устройства могут перегреться и не работать должным образом. Непрерывные нагрузки создают серьезные проблемы с точки зрения отвода тепла изнутри механического оборудования. Помните, что когда вы прикрепляете провод к устройству, они становятся одним в механическом, а также в электрическом смысле. Производители устройств полагаются на эти проводники как на теплоотвод, особенно при постоянной нагрузке.NEC позволяет это сделать, требуя, чтобы проводники, несущие непрерывные нагрузки, были большего размера в соответствии с той же формулой, которая применяется к устройству, а именно дополнительные 25 процентов от непрерывной части нагрузки.
Снижение номинальных характеристик может существенно повлиять на нагрев проводника. Например, проводник THHN 10 AWG может выдерживать 40 ампер в течение месяца без ущерба для себя. Но в этих условиях проводник будет представлять собой непрерывный источник тепла 90 ° C. Теперь посмотрите, что происходит, когда мы (1) определяем размер проводника для целей заделки на 125 процентов непрерывной части нагрузки и (2) используем столбец 75 ° C для анализа.Этот расчет предполагает, что оконечная нагрузка рассчитана на 75 ° C вместо значения по умолчанию 60 ° C:
Шаг 1: 1,25 x 40 A = 50 A
Шаг 2: Таблица 310.16 при 75 ° C = 8 AWG
Мы переходим от проводника 10 AWG к проводнику 8 AWG (6 AWG, если оборудование не имеет допусков для заделки при 75 ° C). Это всего лишь один стандартный размер проводника, но посмотрите на него с точки зрения производителя устройства. 10 AWG, непрерывно выдерживающий 40 ампер, представляет собой непрерывную тепловую нагрузку до 90 ° C. А как насчет 8 AWG? Используйте таблицу допустимой нагрузки в обратном порядке, в соответствии с нашим «правилом». Сорок ампер — это допустимая токовая нагрузка проводника 8 AWG, 60 ° C. Следовательно, любой провод 8 AWG (THHN или другой) не будет превышать 60 ° C, если его нагрузка не превышает 40 ампер. При увеличении всего на один размер проводника температура оконечной нагрузки упала с 90 ° C до 60 ° C. NEC позволяет производителям рассчитывать на этот запас.
Напомним, что если у вас постоянная нагрузка 40 ампер, автоматический выключатель должен иметь номинал не менее 125 процентов от этого значения, или 50 ампер.Кроме того, провод должен быть рассчитан на то, чтобы выдерживать такое же значение тока, исходя из столбца допустимой нагрузки 75 ° C (или 60 ° C, если не рассчитано на 75 ° C). Изготовитель и испытательная лаборатория рассчитывают, что относительно холодный проводник будет работать как теплоотвод для тепла, выделяемого внутри устройства в этих условиях непрерывной работы.
Рис. 4. Эти воображаемые тяговые коробки на каждом конце участка иллюстрируют, как отделить расчеты кабельных каналов / нагрева кабеля от расчетов заделки.
В примере с фидером (рис. 1), включая 125 процентов непрерывной части нагрузки, мы получаем проводник на 136 А, а следующий больший провод в столбце 75 ° C — 1/0 AWG.Используйте здесь столбец 75 ° C, потому что устройство на 150 А превышает пороговое значение в 100 А (ниже которого предполагается, что номинальный ток составляет 60 ° C). Помните, что через эти устройства на самом деле протекает только 119 ампер (67,8 + 51,6 ампер) тока. Дополнительные 17 ампер (разница между 119 и 136 ампер) — это фантомная нагрузка. Вы включаете его только для того, чтобы ваш окончательный выбор проводника был достаточно холодным, чтобы позволить ему работать в соответствии с допущениями, сделанными в различных стандартах на устройства.
Устройства рассчитаны на 100-процентную непрерывную нагрузку.Есть устройства, которые производятся и перечисляются так, чтобы постоянно соответствовать 100-процентному рейтингу, и NEC признает их использование в порядке исключения. Обычно в этих приложениях используются очень большие размеры корпуса выключателя в диапазоне 600 ампер (хотя расцепители могут быть меньше). Эти продукты сопровождаются дополнительными ограничениями, такими как количество, которое может использоваться в одном корпусе, и минимальные требования к номинальной температуре для проводников, подключенных к ним. Сначала узнайте, как установить обычные устройства, а затем примените эти устройства со 100-процентным рейтингом, если вы столкнетесь с ними, обязательно применив все ограничения на установку, указанные в инструкциях, прилагаемых к этому оборудованию.Предупреждение о двухконцевых проводниках здесь применяется с особой остротой; имейте в виду, что одно из этих устройств на одном конце цепи ничего не говорит о пригодности оборудования на другом конце.
Середина проводника — предотвращение перегрева проводников
Рис. 5. Пример, снова использующий устройство подачи с 51,6 А при непостоянной нагрузке и 67,8 А при постоянной нагрузке.
Ни одно из предыдущих обсуждений не имеет ничего общего с предотвращением перегрева проводника.Верно. Все, что мы сделали, — это убедиться, что устройство работает так, как предполагают производитель и испытательная лаборатория с точки зрения ограничений. Теперь нужно убедиться, что проводник не перегревается. Опять же, емкость по определению — это непрерывная способность. Характеристики нагрева устройства в конце пробега не имеют никакого отношения к тому, что происходит в середине дорожки качения или кабельной сборки.
Повторяю, на этом этапе вы должны разделить свое мышление. Мы просто закрыли конец проводника; Теперь перейдем к середине проводника.Помните, как вас просили сделать это на отдельных листах бумаги? Заблокируйте первый и забудьте все, что вы только что рассчитали. Это не имеет абсолютно никакого отношения к тому, что будет дальше. Только после того, как вы выполнили следующую серию вычислений, вы можете получить первый лист бумаги. И только после этого вы должны вернуться и посмотреть, какой результат представляет собой наихудший случай и, следовательно, определяет ваш выбор дирижера.
Мнимые ящики для тяги? Если у вас возникли проблемы с определением этого различия, а у многих возникают проблемы, примените воображаемую вытяжную коробку на каждом конце пробега (рис. 4).В этой части статьи рассматривается выбор проводов для прокладки между двумя тяговыми коробками, и не более того. Первая часть статьи касалась выбора проводов подходящего размера для подключения к устройствам, и не более того. Последним шагом в этом процессе является сравнение двух результатов и выбор проводников, удовлетворяющих обоим наборам требований. В этот момент, и только в этот момент, вы можете выключить свой мысленный образ этих ящиков для тяги, потому что они больше не служат никакой цели.
Проверьте определение допустимой нагрузки.Токовая нагрузка проводника — это его допустимая токовая нагрузка в условиях эксплуатации. Для целей NEC на допустимую нагрузку влияют два полевых условия: взаимный нагрев и температура окружающей среды. Любой из них или оба могут применяться к любой электрической установке. Оба эти фактора уменьшают допустимую нагрузку, указанную в таблицах.
Рис. 6. Повышенные температуры окружающей среды также вызывают снижение допустимой токовой нагрузки проводов
Взаимное отопление. Под нагрузкой проводник рассеивает тепло через поверхность в окружающий воздух; если что-то замедляет или препятствует скорости рассеивания тепла, температура проводника увеличивается, возможно, до точки повреждения.Чем больше токопроводящих проводов находится в одной и той же кабельной дорожке или кабельной сборке, тем ниже эффективность, с которой они могут рассеивать свое тепло. Чтобы покрыть этот эффект взаимного нагрева, NEC налагает штрафы за снижение номинальных значений токовой нагрузки стола. Штрафы увеличиваются с увеличением количества токоведущих проводов в кабельной трассе или кабельной сборке. Таблица 310.15 (B) (2) (a) NEC ограничивает допустимую нагрузку, указывая коэффициенты снижения номинальных значений, применимые к токовым нагрузкам стола. Например, если количество проводников превышает три, но меньше семи, допустимая нагрузка составляет только 80 процентов от табличного значения; если число больше шести, но меньше одиннадцати — 70 процентов; больше десяти, но меньше двадцати одного, 50 процентов и так далее. Однако, если длина дорожки не превышает 24 дюйма (классифицируется как ниппель), NEC предполагает, что тепло будет уходить с концов дорожки качения, а допустимая токовая нагрузка закрытых проводников не должна снижаться [см. 310.15 (B) (2) (а) Исключение № 3].
Считайте только токоведущие проводники для расчетов снижения номинальных характеристик. Заземляющие провода оборудования никогда не учитываются для корректировки допустимой нагрузки, а предназначены для заполнения. Следует учитывать только один проводник в паре трехходовых переключателей. Нейтральный проводник, по которому проходит только несимметричный ток цепи (например, нейтральный провод трехпроводной, однофазной или четырехпроводной, трехфазной цепи), в некоторых случаях не учитывается для снижения номинальных характеристик.Однако заземленные проводники не всегда являются нейтральными. Заземленный («белый») провод в двухпроводной цепи пропускает тот же ток, что и провод под напряжением, и поэтому не является нейтралью. Если вы устанавливаете две такие двухпроводные цепи в кабелепровод, их следует рассматривать как четыре проводника.
Рис. 7. Два питателя на рис. 5, на которые повлияет добавление повышенной температуры окружающей среды, показанной на рис. 6
Как (и когда) считать нейтралов. Хотя нейтральные проводники учитываются для снижения номинальных характеристик только в том случае, если они действительно являются токонесущими, в коммерческих распределительных сетях, получаемых из трехфазных, четырехпроводных трансформаторов, соединенных звездой, все чаще обнаруживаются очень сильно нагруженные нейтрали.Если цепь питает в основном электроразрядное освещение или другие нелинейные нагрузки, вы всегда должны учитывать нейтраль. Нейтральные элементы в предлагаемом Примере 3A подсчитываются по той же причине. Помните также, что каждый раз, когда вы прокладываете только два из трехфазных проводов трехфазной четырехпроводной системы вместе с нейтралью системы, эта нейтраль всегда несет примерно такую же нагрузку, что и незаземленные проводники, и ее необходимо учитывать. Такое расположение очень распространено в больших многоквартирных домах, где фидер в каждую квартиру состоит из двухфазных проводов вместе с нейтралью, но в целом обслуживание является трехфазным, четырехпроводным.
Однако нейтраль истинной однофазной трехпроводной системы (например, 120/240 вольт) не нужно учитывать, потому что гармонические токи полностью компенсируются в этих системах. Подавляющее большинство односемейных и небольших многоквартирных домов и большинство ферм имеют такое распределение, что значительно упрощает ваши расчеты по выбору кондуктора.
Снижение допустимой нагрузки проводника. Теперь, когда вы знаете, как подсчитать количество проводников с током в кабелепроводе, пора научиться применять правила NEC к результату.Использование NEC напрямую означает переход от таблицы допустимой нагрузки к коэффициенту снижения мощности (на который вы умножаете) и сравнение результата с нагрузкой. Это замечательно для инспектора, который проверяет вашу работу (в резюме в конце статьи используется этот процесс), но это не поможет вам выбрать правильного дирижера в первую очередь. Вы хотите пойти другим путем: зная нагрузку, вы хотите выбрать правильный проводник. На рисунке 5 показан пример, где снова используется питатель с непостоянной нагрузкой 51,6 ампер и 67.8 ампер непрерывной нагрузки. Предположим, у вас есть два таких фидера, обеспечивающих одинаковые профили нагрузки и идущих по одному и тому же каналу. Это будет восемь токоведущих проводов в кабельной дорожке. В этой части анализа игнорируйте проблемы непрерывной загрузки и завершения. Помните, что для этого расчета вам следует использовать свежий лист бумаги.
Начните с 119 ампер фактической нагрузки (51,6 ампер + 67,8 ампер, с округлением до трех значащих цифр, как указано в предлагаемом новом примере 3A) и разделите (вы идете в другом направлении, поэтому вы используете обратное умножение) на 0 .7 [см. Таблицу 310.15 (B) (2) (a)], чтобы получить в этом случае 170 ампер. 2 Другими словами, любой проводник с допустимой токовой нагрузкой, равной или превышающей 170 ампер, математически гарантированно будет нести ток 119- надежно усилить фактическую нагрузку. Провод 1/0 AWG THHN с допустимой нагрузкой 170 ампер будет безопасно переносить эту нагрузку в условиях эксплуатации, и может показаться, что он работает. Будет ли он представлять ваш окончательный выбор, зависит от того, что следует из последующего анализа под заголовком «Выбор дирижера».
Рисунок 8.Существует ограниченное исключение из принципа «слабое звено в цепи», проиллюстрированного на этом чертеже.
Проблемы с температурой окружающей среды. Высокая температура окружающей среды, как и в случае взаимного нагрева, препятствует отводу тепла проводника. Чтобы предотвратить перегрев, NEC предоставляет коэффициенты снижения номинальных значений температуры окружающей среды в нижней части таблиц допустимой нагрузки. В нашем примере проводники цепи проходят через температуру окружающей среды 35 ° C. Их допустимая нагрузка снижается (для проводников с температурой 90 ° C) до 96 процентов от базового числа в таблице допустимой нагрузки, как показано на рисунке 6. Здесь мы снова начинаем со 119 ампер и делим на 0,96, чтобы получить 124 ампера. Любой провод с температурой 90 ° C с допустимой токовой нагрузкой, равной или превышающей 124 А, будет безопасно переносить эту нагрузку.
Что произойдет, если у вас одновременно высокая температура окружающей среды и взаимный нагрев, как показано на рисунке 7? Разделите дважды, по одному разу на каждый множитель. В данном случае:
119 А ÷ 0,7 ÷ 0,96 = 177 А
Провод 2/0 AWG THHN (токовая нагрузка = 195 ампер) выдержит эту нагрузку, не повредив себя. Опять же, это было бы верно независимо от того, была ли нагрузка непрерывной, и было ли разрешено использовать устройства с выводами 90 ° C.Не обманывайте; расчет прекращения по-прежнему должен быть заперт в другом ящике.
При пониженной допустимой нагрузке применяется только к небольшой части пробега. Иногда вы будете сталкиваться с установками, в которых большая часть схемы соответствует таблице 310.16, но небольшая часть требует очень значительного снижения характеристик. Например, как показано на рисунке 8, длина вашего контура может составлять 208 футов, из которых 200 футов в нормальных условиях и 7 футов проходят через угол котельной с очень высокой температурой окружающей среды.NEC обычно соблюдает принцип «слабое звено в цепи» и требует, чтобы максимально допустимая токовая нагрузка на протяжении всего цикла была максимально допустимой. Однако для очень коротких интервалов, когда остальная часть цепи может работать как теплоотвод, NEC позволяет использовать более высокую допустимую нагрузку.
Рис. 9. Никогда не упускайте из виду тот факт, что в конце рабочего дня устройство защиты от сверхтоков должно защищать свои проводники.
В частности, в любое время, когда допустимая нагрузка изменяется во время цикла, определяют все точки перехода.С одной стороны каждой точки допустимая нагрузка будет выше, чем с другой стороны. Теперь измерьте длину проводника с более высокой допустимой нагрузкой (в данном примере участки, не находящиеся в котельной) и длину проводника с меньшей допустимой нагрузкой (в данном примере — в котельной). Сравните две длины. NEC 310.15 (A) (2) Исключение позволяет использовать более высокое значение допустимой нагрузки за пределами точки перехода для длины, равной 10 футам или 10 процентам длины цепи, имеющей более высокую допустимую нагрузку, в зависимости от того, что меньше.
В этом случае (200-футовый участок за пределами 8 футов в котельной) 10 процентов длины цепи, имеющей более высокую допустимую нагрузку, будут составлять 20 футов, но вы не можете применить правило к чему-либо более 10 футов. меньше или равно 10 футам (и меньше 10-процентного предела в 20 футов) применяется исключение, и вы можете игнорировать температуру окружающей среды в котельной при определении допустимой допустимой токовой нагрузки проводников, проходящих через нее. По словам исключения, «более высокая допустимая нагрузка» (которая применяется к трассе за пределами котельной) может использоваться за переходной точкой (стеной котельной) на «расстояние, равное 10 футам или 10 процентам длины. рассчитано при более высокой допустимой нагрузке, в зависимости от того, что меньше. ”
Выбор проводника
Теперь вы можете разблокировать ящик и вытащить расчет прекращения. Положите перед собой оба листа бумаги и спроектируйте наихудший случай, установив самый большой проводник, полученный в результате этих двух независимых расчетов. Расчет оконечной нагрузки (рис. 3) потребовал проводов сечением под столбцом 75 ° C не менее 136 ампер, хотя фактическая нагрузка составляла всего 119 ампер. Вы можете использовать 1/0, THHN или THW. Выбор проводов 90 ° C на основе только нагрузки или даже нагрузки, работающей на одном фидере при температуре окружающей среды 35 ° C (рисунок 6), приведет к получению проводов 2 AWG, и устройства не будут работать правильно.
Предположим, вы поместили два фидера (восемь проводников) в кабелепровод, как показано на рисунке 5. Расчет заделки по-прежнему составляет 1/0, но, как мы видели, расчет снижения номинальных характеристик дорожки качения также составляет 1/0 AWG. Теперь правила прекращения и правила дорожки качения совпадают. Однако, если тот же канал проходит через зону с высокой температурой окружающей среды, вам потребуется 2/0 THHN или XHHW. Это пример того, когда условия дорожки качения ограничивают, и вы соответственно выбираете размер. На этом этапе мы возвращаемся к основному вопросу, поставленному в предлагаемом примере 3A, как показано на рисунке 1, а именно к определению размеров фидера, а незаземленные фазовые проводники оказываются сечением 2/0 AWG.
Проводник должен быть всегда защищен
Никогда не упускайте из виду тот факт, что устройство максимального тока всегда должно защищать провод. Для цепей на 800 ампер и меньше 240,4 (B) позволяет использовать устройство перегрузки по току следующего более высокого стандартного размера для защиты проводников. Выше этой точки 240,4 (C) требует, чтобы допустимая токовая нагрузка проводника была не меньше номинала устройства максимального тока. В качестве окончательной проверки убедитесь, что размер устройства максимального тока, выбранного для выдерживания длительных нагрузок, защищает проводники в соответствии с этими правилами; в противном случае вам потребуется соответственно увеличить размер проводника. Обратитесь к обсуждению прерывистых нагрузок (ниже), чтобы увидеть пример того, где, даже после выполнения как согласования, так и расчетов допустимой нагрузки, это соображение вынуждает вас изменить результат.
Непрерывные нагрузки. Обратитесь к рисунку 9, который предполагает, что никакая нагрузка не является постоянной на фидерах, ранее показанных на рисунке 5, и что большая часть нагрузки между фазой и нейтралью является линейной. Теперь только шестифазные проводники в этом кабельном канале квалифицируются как проводники с током, и предположим, что температура окружающей среды не превышает 30 ° C.
American Wire Gauge Current Ratings
AWG — Американский калибр проводов — используется в качестве стандартного метода определения диаметра провода, измерения диаметра проводника (неизолированного провода) с удаленной изоляцией. AWG иногда также называют калибром проводов Брауна и Шарпа (B&S).
Приведенная ниже таблица AWG предназначена для одинарного сплошного круглого проводника. Из-за небольших зазоров между жилами в многожильном проводе многожильный провод с такой же допустимой нагрузкой по току и электрическим сопротивлением, что и сплошной провод, всегда имеет немного больший общий диаметр.
Чем больше цифра, тем тоньше проволока. Типичная бытовая электропроводка — это AWG номер 12 или 14. Телефонный провод — это типичный AWG 22, 24 или 26.
В таблице ниже указаны номинальные токи одно- и многожильных кабелей с ПВХ-изоляцией. Имейте в виду, что текущая нагрузка зависит от метода установки — корпуса — и от того, насколько хорошо сопротивление отводится от кабеля. Важны рабочая температура жилы, температура окружающей среды и тип изоляции жилы.Перед детальным проектированием всегда проверяйте данные производителя.
Для полной таблицы с одноядерными и многоядерными текущими рейтингами — поверните экран!
1) Номинальный ток до 1000 В , одножильные и многожильные кабели с ПВХ изоляцией, температура окружающей среды до 30 o C
Загрузите и распечатайте диаграмму AWG
Значения для Сопротивление основано на удельном электрическом сопротивлении меди 1. 724 x 10 -8 Ом · м (0,0174 мкОм · м) и удельное электрическое сопротивление для алюминия 2,65 x 10 -8 Ом · м (0,0265 мкОм · м).
Чем выше номер калибра, тем меньше диаметр и тоньше проволока.
Из-за меньшего электрического сопротивления более толстый провод пропускает больше тока с меньшим падением напряжения, чем более тонкий провод. Для больших расстояний может потребоваться увеличить диаметр провода — уменьшить калибр — чтобы ограничить падение напряжения.
Поправочные коэффициенты при температуре окружающей среды выше 30
o C
- температура окружающей среды 31-40 o C : поправочный коэффициент = 0,82
- температура окружающей среды 4 1-45 o C : поправочный коэффициент = 0,71
- температура окружающей среды 45-50 o C : поправочный коэффициент = 0,58
Как выбрать размер провода для данной нагрузки (часть 8 из 8)
Эта часть »Обобщает правила и спрашивает, что насчет 100% устройств. «
Автор: Фредерик П. Хартвелл, Hartwell Electrical Services, Inc.
Предыдущая статья в этой серии закончилась двумя фидерами в общем кабельном канале с температурой окружающей среды 45 ° C, каждый из которых выдерживает ток 68 ампер. продолжительной нагрузки и 52 ампер. прерывистой нагрузки. Мы предположили, что правильным выбором для этой установки будут проводники 2/0 THHN. В качестве обзора мы вернемся к различным правилам определения размеров с точки зрения проницательного инспектора.
Шаг первый: Убедитесь, что устройство максимального тока достаточно большой. Он должен нести всю нагрузку плюс дополнительные 25% непрерывной части нагрузки, чтобы его внутренняя работа была правильной. Расчет:
52А + 68А (1,25) = 137А. Автоматический выключатель на 150 А — это следующий по величине стандартный типоразмер, отвечающий этому требованию.
Шаг второй: Терминалы должны работать достаточно холодно, чтобы соответствовать параметрам списка для подключенного оборудования. При таком определении необходимо включить дополнительные 25% непрерывной части нагрузки, чтобы в емкости проводов было достаточно места, чтобы они могли служить частичным теплоотводом для тепла, выделяемого в любом подключенном оборудовании. Используйте столбец Таблица 310-16 допустимой токовой нагрузки, соответствующий размеру оборудования, как указано в Разделе 110-14 (c) и перечнях продуктов. Как и на первом этапе, этот расчет выходит на 137A. Изучая отрывок из таблицы ниже, поскольку медный провод 1/0 выдерживает ток 150 А без превышения температурных пределов 75 ° C, он будет работать еще холоднее, если его попросят нести только 137 А.С другой стороны, провод № 1, независимо от типа изоляции, будет работать при температуре от 75 ° C до 90 ° C, если его попросят пронести 137A. Так как № 1/0, следовательно, является правильным минимальным размером, размер 2/0, выбранный с самого начала, должен соответствовать этому правилу.
Таблица 310-16. (только отрывки)
Размер
| Температурный класс проводника (см. Таблицу 310-13)
| Размер
| ||||||
AWG или тыс. Килограмм
| 60 ° С (140 ° F) | 75 ° С (167 ° F) | 90 ° С (194 ° F) | 60 ° С (140 ° F) | 75 ° С (167 ° F) | 90 ° С (194 ° F) | AWG или тыс. Килограмм
| |
МЕДЬ
| АЛЮМИНИЙ ИЛИ АЛЮМИНИЙ С МЕДЬЮ
| |||||||
10 * | 30 | 35 | 40 | 25 | 30 | 35 | 10 * | |
8 | 40 | 50 | 55 | 30 | 40 | 45 | 8 | |
6 | 55 | 65 | 75 | 40 | 50 | 60 | 6 | |
4 | 70 | 85 | 95 | 55 | 65 | 75 | 4 | |
3 | 85 | 100 | 110 | 65 | 75 | 85 | 3 | |
2 | 95 | 115 | 130 | 75 | 90 | 100 | 2 | |
1 | 110 | 130 | 150 | 85 | 100 | 115 | 1 | |
1/0 | 125 | 150 | 170 | 100 | 120 | 135 | 1/0 | |
2/0 | 145 | 175 | 195 | 115 | 135 | 150 | 2/0 | |
3/0 | 165 | 200 | 225 | 130 | 155 | 175 | 3/0 | |
4/0 | 195 | 230 | 260 | 150 | 180 | 205 | 4/0 | |
КОЭФФИЦИЕНТЫ КОРРЕКЦИИ
| ||||||||
Окружающий Темп. ( ° С) | Для температур окружающей среды, отличных от 30 ° C (86 ° F), умножьте допустимые значения силы тока, указанные выше, на соответствующий коэффициент, указанный ниже. | Окружающий Темп. ( ° F) | ||||||
36-40 | 0,82 | 0,88 | 0.91 | 0,82 | 0,88 | 0,91 | 96-104 | |
41-45 | 0,71 | 0,82 | 0,87 | 0,71 | 0,82 | 0. 87 | 105-113 | |
46-50 | 0,58 | 0,75 | 0,82 | 0,58 | 0,75 | 0,82 | 114-122 |
* См. Раздел 240-3.
Шаг третий: Проволока не должна перегреваться во время пробега.№ 2/0 THHN может выдерживать ток 195 А при нормальных условиях. В этих условиях использования, с шестью токоведущими проводниками в общей дорожке кабельного канала и при температуре окружающей среды 45 ° C, указанная в таблице допустимая токовая нагрузка должна быть умножена на два коэффициента снижения номинальных характеристик:
195A x 0,8 x 0,87 = 136A
Поскольку это число превышает фактическую, а не фантомную нагрузку, которую необходимо переносить (120 А), это правило выполняется. Обратите внимание на то, что мы не сравнивали этот результат с минимальным значением 137A для завершения работы.Опять же, это совершенно другой расчет.
Шаг четвертый: Провод всегда должен быть защищен и никогда не перегружен. Не упускайте из виду тот факт, что устройство максимального тока всегда должно защищать провод. Для цепей на 800 ампер и меньше раздел 240-3 (b) NEC допускает устройство максимального тока следующего более высокого стандартного размера для защиты проводников. Выше этой точки, согласно Разделу 240-3 (c) NEC, размер кабеля не ниже номинала устройства максимального тока. В качестве окончательной проверки убедитесь, что размер устройства максимального тока, выбранного для выдерживания длительных нагрузок, защищает проводники в соответствии с этими правилами; в противном случае вам потребуется соответственно увеличить размер проводника.Обратитесь к обсуждению прерывистых нагрузок (ниже), чтобы увидеть пример того, где, даже после выполнения как согласования, так и расчетов допустимой нагрузки, это соображение вынуждает вас изменить результат. В этом случае, однако, автоматический выключатель на 150 А является устройством следующего более высокого стандартного размера по сравнению с окончательной установленной допустимой токовой нагрузкой проводника, равной 136 А.
Кроме того, не упускайте из виду тот факт, что, независимо от разрешения следующего более высокого стандартного размера, провод никогда не должен быть перегружен сверх допустимой допустимой нагрузки.В этом случае нагрузка составляет 120 А, а допустимая нагрузка — 136 А. Таким образом, этот принцип также был соблюден.
Малые проводники (сноска к таблице 310-16)
Небольшие проводники (№ 14, 12 и 10) представляют собой дополнительную складку. NEC налагает особые ограничения на защиту от сверхтоков, превышающие значения в таблицах допустимой токовой нагрузки для этих небольших проводов. Обычно защитное устройство от сверхтока для провода № 14 не может превышать 15 ампер; для провода №12 — 20 ампер; для No.10 провод, 30 ампер. Однако более высокие значения силы тока этих проводов остаются такими, как указано в таблице, и в некоторых случаях, особенно в цепях двигателей, это ограничение не применяется. Как правило, выполняйте все расчеты допустимой токовой нагрузки, как описано выше, на основе пределов таблицы допустимой токовой нагрузки. Но в самом конце убедитесь, что ваше устройство максимального тока не превышает эти конкретные пределы ампер, если вы не попадаете в одно из исключений, специально указанных в таблице NEC Раздел 240-3 (g)
Непрерывные нагрузки
Предположим, что на нашем фидере на 150 ампер нет постоянной нагрузки.Предположим, что шесть токоведущих проводов, как и раньше, проходят по общей дорожке, но температура окружающей среды не превышает 30 ° C. Терминатор не обязательно должен включать в себя допуск на фантомную нагрузку, но он все же должен предполагать ограничения на терминирование 75 ° C. Провод № 1 будет нести фактическую нагрузку в 120 ампер, не превышающую 75 ° C, и, следовательно, будет казаться пригодным для использования, пока вы не рассмотрите взаимное влияние нескольких проводников в общей дорожке качения. Предположим, вы подключили проводник THHN № 1 с токовой нагрузкой 150. Будет ли он безопасно переносить нагрузку на 120 А? Да, потому что 150А х 0,8 = 120А. Не перегреет ли выводы выключателя? Нет, потому что медь №1 — это медь №1 — независимо от типа изоляции, она не поднимется до 75 ° C, пока не будет выдерживать ток 130 ампер. Но его окончательная пониженная допустимая нагрузка внутри кабелепровода составляет 120 ампер. Следующее устройство максимального тока стандартного размера — 125 ампер. Выключатель на 150 А не защищает этот провод в этих условиях использования, и его необходимо уменьшить до 125 А, иначе вам нужно увеличить сечение провода до 1/0.
Устройства с полной, 100% продолжительной номинальной нагрузкой или нагрузкой 90 ° C
Есть устройства, которые производятся и перечисляются так, чтобы постоянно соответствовать 100% своего рейтинга, и NEC признает их использование в исключительных случаях. Проведите расчеты так же, как если бы нагрузки были непостоянными. В этом примере автоматический выключатель может быть на 125 ампер, но провод все равно должен быть 2/0, с защитой не более 150 А. Некоторые устройства включают допуск на заделку 90 ° C, в этом случае следуйте тем же процедурам, что и в этой статье, но оставайтесь в столбце 90 ° C.Обычно в этих приложениях используются очень большие размеры корпуса выключателя в диапазоне 600 ампер (хотя расцепители могут быть меньше, даже такие маленькие, как в примере, используемом здесь). Эти продукты сопровождаются дополнительными ограничениями, такими как количество, которое может использоваться в одном корпусе, и минимальные требования к номинальной температуре для проводников, подключенных к ним. Предупреждение о проводах, имеющих два конца, здесь особенно актуально; имейте в виду, что одно из этих устройств на одном конце цепи ничего не говорит о пригодности оборудования на другом конце.
Примечание автора:
Другая версия этого анализа вскоре появится в главе 26 нового 18-го издания документа Practical Electrical Wiring. Эта классическая книга, созданная в 1939 году под авторством Х.П. Рихтера, с тех пор постоянно публикуется. Автор взял на себя ответственность за эту работу.
Благодарности
Обозначения «Национальный электротехнический кодекс» и «NEC» относятся к Национальному электротехническому кодексу, который является зарегистрированным товарным знаком Национальной ассоциации противопожарной защиты.
Об авторе…
Обозреватель EC Online и признанный на национальном уровне эксперт по NEC Фред Хартвелл широко известен как один из самых активных участников NEC: за эти годы в печати было опубликовано около тысячи предложений и комментариев. У него есть опыт работы с тремя циклами кода на одной из панелей создания кода. У него многолетний контрактный опыт в Иллинойсе и Массачусетсе. Он также работал инспектором по электрике в течение пятнадцати лет и был главным электриком в кампусе колледжа. (Вернуться к началу)
Какой размер провода для моего выключателя мне нужен?
Независимо от того, есть ли у вас выключатель на 30 или 40 ампер, размер провода имеет большое значение. Вот как определить, какой размер провода вам нужен для вашего выключателя.
Проволока продается по нескольким причинам. Самая важная часть, которая здесь будет рассмотрена, — это калибр, иногда называемый AWG (American Wire Gauge).
Калибр — это измерение проволоки, в частности ее диаметра. AWG — это стандартизированная система этого измерения.Калибр провода измеряется от большего к меньшему, при этом более высокие числа означают меньший размер провода.
Точный размер провода очень важен для автоматических выключателей, поскольку он помогает определить, сколько электрического тока может протекать через него и какое сопротивление он имеет. В приведенной ниже таблице вы найдете примерный размер провода, необходимый для той мощности, которая будет проходить через линию.
Обратите внимание, что информация в этой статье предназначена только в качестве общих рекомендаций.По любым вопросам всегда обращайтесь к сертифицированному электрику, а также к местным электротехническим нормам и правилам.
Таблица допустимой нагрузки сечения проводов
В приведенной ниже таблице мы указываем, какой калибр вам нужен для максимальной силы тока или силы электрического тока. Обратите внимание, что калибр иногда может варьироваться между алюминиевыми и медными проводами. Ниже указан калибр для наиболее часто используемых медных проводов.
Максимальный ток | 7 | 10 | 15 | 20 | 30 | 40 | 55 | 70 | 95 |
Калибр (размер провода) | 18 | 16 | 14 | 12 | 10 | 8 | 6 | 4 | 2 |
Вот еще несколько подробностей о некоторых наиболее популярных номиналах силы тока.Помните, что когда вы используете прибор, всегда сначала проверяйте требования к усилителю. Вы можете рассчитать это, разделив ватты на вольты.
Размер провода 10 А
Для максимального тока 10 ампер вам понадобится сечение провода 16. Обычные приборы, которым требуется около 10 ампер, включают в себя: тостер, фен, пылесос, радиатор, стиральную машину, посудомоечную машину и холодильник.
30 AMP Размер провода
Для максимального тока 30 ампер вам понадобится провод сечением 10.Наиболее распространенным предметом домашнего обихода, для которого требуется цепь на 30 А., является центральный кондиционер. Часто люди, живущие в домах на колесах, используют системы на 30, а иногда и на 50 А. для запуска всех приборов в автомобиле.
40 AMP Размер провода
Для максимальной силы тока 40 ампер вам понадобится сечение провода 8. Многим электрическим кухонным приборам, например, электрическим плитам, требуется сила тока 40 ампер.
50 AMP Размер провода
Для максимального тока 50 ампер вам понадобится калибр провода 6. Автоматические выключатели на 50 ампер чаще всего используются для питания самых разных устройств. Однако одной кухонной духовке может потребоваться 50 ампер. Для многих электрических сушилок также требуется автоматический выключатель на 50 А.
Считывание этикеток на кабелях
Вы часто покупаете провода в кабеле, но важно знать, как правильно читать этикетки на продуктах, чтобы купить правильный продукт. Вот что нужно запомнить:
Во-первых, вы часто можете увидеть AWG провода (ов) в кабеле. Таким образом, для провода калибра 14 будет цифра «14».
Далее вы можете увидеть дополнительный номер.Его можно читать в любом из этих двух форматов: «14-2» или «14/2». Это число обозначает количество служебных проводов или проводников в кабеле.
Тогда вы можете увидеть букву «G» или «w / G». Оба означают, что кабель поставляется с заземляющим проводом, который не учитывается в общем количестве проводов, уже указанном на этикетке.
Автоматические выключатели
При обновлении прибора или кондиционера важно правильно определить потребляемый ток.
Если ваш автоматический выключатель на 20 ампер, вы не можете установить продукт, который требует 30 ампер. Это не так просто, как просто поменять автоматический выключатель. Электропроводку к прибору тоже нужно поменять.
Хотя, когда происходит обратное, решение проще. Например, предположим, что вы использовали прибор, требующий 30 ампер. Если вы замените это новым прибором, который требует только 20 ампер, вам нужно будет заменить автоматический выключатель и розетку, но вам не нужно менять провод.Это связано с тем, что провод может безопасно переносить меньшую мощность, чем было рассчитано, без каких-либо потенциальных проблем. Однако провод не может передавать больше мощности, чем было рассчитано, иначе он может нагреться и создать опасность возгорания.
Другие аспекты, которые следует учитывать
Длина провода:
При определенных обстоятельствах может потребоваться провод большого сечения, даже если ваши требования к усилителю не оправдывают этого. Переходите к следующему по размеру проводу, если длина вашей трассы превышает 100 футов, внутри кабелепровода или вместе с другими проводами, где рассеивание тепла может быть затруднено.Как и при любых электромонтажных работах, по любым вопросам, касающимся особых обстоятельств, обращайтесь к профессионалу.
Материал проволоки:
Если вы используете провод, который не сделан из меди, латуни или серебра, вы захотите проверить, нужен ли вам другой размер. Алюминиевые провода гораздо менее распространены, чем медные, и они также отличаются от них по требованиям: они обеспечивают 61% проводимости медных проводов, но имеют только 30% веса меди.
Что произойдет с проводом неправильного размера?
Невероятно опасно использовать провод меньшего сечения, чем необходимо.Проволока может перегреться и оплавиться. Это может привести к повреждению выключателя или прибора и стать причиной возгорания.
Использование провода большего сечения, чем необходимо, не опасно. Это может доставлять неудобства, поскольку проволока большего размера обычно тяжелее и жестче, но это не создает никаких потенциальных опасностей.
Выбор правильного размера провода — важный шаг в любом электрическом проекте или установке автоматического выключателя. Особенно важно помнить, что речь идет не только о количестве — не забывайте учитывать все возможные факторы, когда дело касается калибра провода.Информация в этой статье является только руководством — мы настоятельно рекомендуем вам проконсультироваться со своим электриком и проверить свои местные и национальные электрические правила перед покупкой и установкой проводов.
калибр проводов к току |
Требования к 12-вольтному проводному манометру при удельном токе к длине для автомобильных электрических систем…
Wire использует измерение калибра для определения размера провода. Чем крупнее провод, тем меньше калибр.Чтобы найти необходимый калибр проводов для конкретного применения, вы должны знать ток, потребляемый аксессуаром в цепи, и общую длину провода между аксессуаром и источником питания. Большее потребление тока (более высокая сила тока) требует большего сечения провода для безопасного питания аксессуара.
Автомобильное напряжение не 12 вольт
Автомобильная проводка не совсем 12 вольт. Фактическое напряжение покоя полностью заряженной 6-элементной автомобильной свинцово-кислотной аккумуляторной батареи составляет около 12.7 вольт или около 2,1 вольт на элемент. 6,4 В для свинцово-кислотного аккумулятора на 6 В. Старые батареи, вероятно, будут показывать более низкое напряжение. Когда автомобиль работает, генератор увеличивает автомобильное напряжение примерно до 13,8 вольт. 13,8 вольт — лучшее значение для расчета калибра провода, хотя обычно оно дает примерно тот же калибр, что и 12 вольт.
Сопротивление = падение напряжения
С длиной кабеля приходит сопротивление. Все провода обладают внутренним сопротивлением, и чем длиннее провод, тем больше сопротивление и тем больше падение напряжения на длине провода. По этой причине важно учитывать длину провода при определении его калибра. 3-футовый провод будет иметь меньшее сопротивление, чем 20-футовый провод, и поэтому для большей длины провода может потребоваться увеличение калибра провода для обеспечения адекватного напряжения на аксессуаре. Установка слишком маленького калибра провода снижает производительность и может создать потенциальную угрозу безопасности. В качестве альтернативы использование проволоки увеличенного диаметра не имеет недостатков и может обеспечить лучшую производительность аксессуара, однако чрезмерное использование само по себе имеет обратную сторону — потраченные впустую деньги и ценное пространство.Но при выборе одного из двух возможных размеров датчика в серой зоне расчетных или справочных расчетов датчиков всегда лучше использовать датчик большего размера.
Выбор калибра проводов
Чтобы выбрать подходящий калибр провода, определите потребляемую мощность (силу тока), которую выдержит проводная цепь. Затем измерьте расстояние, которое пройдет провод (длина), включая длину возврата на землю (заземляющий провод, идущий к шасси или обратно к заземляющему блоку или батарее.Используя эти два числа, Ампер и длину, найдите ближайшее значение датчика в таблице ниже. Для автомобильных систем на 6 вольт обычно следует использовать проволоку сечением на 2 размера больше, чем показано.
Ампер при 13,8 В | ДЛИНА ПРОВОДА Американский калибр для проводов (AWG) | ||||||
0-4 фута | 4-7 футов | 10-13 футов | 13-16 ft. | 16-19 ft. | 19-22 ft. | ||
0-10 | 16-ga. | 16-ga. | 14-ga. | 14-ga. | 12-ga. | 10-ga. | 10-ga. |
10 – 15 | 14-ga. | 14-ga. | 14-ga. | 12-ga. | 10-ga. | 8-ga. | 8-ga. |
15 -20 | 12-ga. | 12-ga. | 12-ga. | 12-ga. | 10-ga. | 8-ga. | 8-ga. |
20-35 | 12-ga. | 10-ga. | 10-ga. | 10-ga. | 10-ga. | 8-ga. | 8-ga. |
35-50 | 10-ga. | 10-ga. | 10-ga. | 8-ga. | 8-ga. | 8-ga. | 6 or 4-ga. |
50-65 | 10-ga. | 10-ga. | 8-ga. | 8-ga. | 6 or 4-ga. | 6 or 4-ga. | 4-ga. |
65-85 | 10-ga. | 8-ga. | 8-ga. | 6 or 4-ga. | 6 or 4-ga. | 4-ga. | 4-ga. |
85-105 | 8-ga. | 8-ga. | 6 or 4-ga. | 4-ga. | 4-ga. | 4-ga. | 4-ga. |
105-125 | 8-ga. | 8-ga. | 6 or 4-ga. | 4-ga. | 4-ga. | 4-ga. | 2-ga. |
125-150 | 8-ga. | 6 or 4-ga. | 4-ga. | 4-ga. | 2-ga. | 2-ga. | 2-ga. |
150-200 | 6 or 4-ga. | 4-ga. | 4-ga. | 2-ga. | 2-ga. | 1/0-ga. | 1/0-ga. |
200-250 | 4-ga. | 4-ga. | 2-ga. | 2-ga. | 1/0-ga. | 1/0-ga. | 1/0-ga. |
250-300 | 4-ga. | 2-ga. | 2-ga. | 1/0-ga. | 1/0-ga. | 1/0-ga. | 2/0-ga. |
What is the difference between SWG and AWG wire gauge systems?
SWG and AWG are wire gauge systems used to represent the thickness of the wire.В зависимости от типа металла используются разные системы нумерации. Цветные металлы (не содержащие железо) используют американскую систему калибров проволоки или AWG. Для черных металлов обычно используется стандартный калибр проволоки (SWG).
См. Также:
Советы по электромонтажу — использование реле
Требования к проводке 12 В при определенных значениях силы тока для автомобильных электрических систем
Схема электропроводки 12 В — расстояние и манометр
Преобразование мощности свечей в ватты и наоборот и другая информация о внедорожном освещении
Советы и методы по электромонтажу
Установка и проверка системы зажигания HEI
Использование светодиодных фонарей в автомобиле
Установка / проверка дальнего света
Что такое HID Lights?
Мастер схем — Blue Sea Systems
Мы думаем, что этот инструмент будет полезен персоналу любого уровня подготовки для быстрого выполнения расчетов и исключения многих неподходящих вариантов.Окончательное решение о защите проводов и цепей должно быть принято после обзора, основанного на дополнительных источниках, таких как стандарты ABYC или одной из многих книг в этой области.
ВНИМАНИЕ:
Все судовые электрические системы представляют собой риск возгорания и других опасностей. Blue Sea Systems не делает никаких заявлений и не гарантирует, что этот калькулятор будет соответствовать вашей конкретной ситуации или требованиям.
Компания
Blue Sea Systems разработала этот калькулятор для использования только лицами, имеющими соответствующие практические знания и понимание морских электрических систем.Этот калькулятор частично основан на таблицах и стандартах ABYC, содержащихся в E-11 «Электрические системы переменного и постоянного тока на лодках», но он не предназначен для замены расчетов, основанных непосредственно на тех или иных отраслевых стандартах, которые могут применяться. Этот инструмент является прототипом и может содержать ошибки ввода или расчета.
Этот калькулятор не учитывает все возможные переменные и факторы, относящиеся к выбору сечения провода и защиты цепи. Такие переменные могут включать в себя перегрузки (например, изменение размера лампочек или добавление дополнительных нагрузок в цепи), ошибки проводки (например, слабые соединения или плохие обжимы), нагреваемые выводы (например, клеммы двигателя, нагревательные приборы или осветительные приборы), ошибки ввода данных, необычные источники тепла из окружающей среды, а также несоответствующая или неисправная изоляция проводов, дефекты программного обеспечения и / или сбои в работе браузера или серверного компьютера.
Этот калькулятор не заменяет профессиональные знания морского электрика. Ни при каких обстоятельствах этот калькулятор не должен использоваться как единственная основа для выбора размера провода или защиты цепи. Любой размер провода или защита цепи, предварительно выбранные с помощью этого инструмента, должны быть проверены на адекватность перед установкой специалистом, применяющим применимые отраслевые стандарты.
Blue Sea Systems категорически отказывается от ответственности за любое использование этого калькулятора, которое приведет к ненадлежащему сечению проводов или защите цепи.
.